Temas modernos de_nutricion_vegetal

REGRESAR
FITORREMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS CON
METALES PESADOS
Hortensia Ortega-Ortiz 1
, Adalberto Benavides-Mendoza2*
,
Roberto Arteaga Alonso2
, Alejandro Zermeño-González3
1
Centro de Investigación en Química Aplicada, Blvd. Enrique Reyna Hermosillo 140,
CP 25253 Saltillo, Coahuila México. Tel. (844) 438 98 30, Fax: 438 98 39. Email:
hortega@ciqa.mx
2
Departamento de Horticultura, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro,
Buenavista, CP 25315 Saltillo, Coahuila México.
3
Departamento de Riego y Drenaje, UAAAN.
* Autor para correspondencia: abenmen@uaaan.mx

RESUMEN
El suelo puede perder su valor para la producción de alimentos o diferentes productos o
servicios a causa de la acumulación de materiales peligrosos que pueden constituir un riesgo
para el ambiente y la salud, a niveles tales que repercuten negativamente en su
comportamiento. Los elementos que se consideran causantes de problemas de
contaminación son: Pb, Cr, Cd, Co, Ni, Cu, Zn, As, Mo, Sn, Ba, Hg. Los metales no se
degradan, así que pueden acumularse provocando efectos adversos en la mayoría de los
organismos. Las tecnologías tradicionales de remediación requieren remover físicamente el
suelo contaminado, debido a esto surge la necesidad de utilizar técnicas alternas como la
biorremediación, la cual promueve los procesos naturales para acelerar la recuperación de
suelos, como lo es la fitorremediación, que se basa en el uso de una especie de plantas
llamadas metalofitas que han desarrollado mecanismos fisiológicos para resistir, tolerar y
sobrevivir en suelos con altos niveles de metales.
Básicamente, hay dos tipos de fitorremediación aplicables a los suelos contaminados por
metales pesados: la fitoestabilización que se basa en el uso de plantas tolerantes a los
metales para inmovilizarlos y la fitoextracción, es la captación de iones metálicos por las
raíces de la planta y su acumulación en tallos y hojas. Además, las plantas denominadas
fitorremediadoras, poseen como atributos ideales la capacidad de acumular los metales de
interés, en la parte superior de la planta; son tolerantes a la concentración del metal
acumulado, crecen rápido y generan elevada producción de biomasa.
Como una área de estudio, surge la posibilidad de promover la formación de nanopartículas
metálicas en células de plantas o en condiciones de crecimiento de las plantas que hagan
óptima la absorción, la acumulación, la estabilidad y tamaño de los nanocristales en los sitios
de acumulación, la tasa de recuperación, así como los procesos involucrados con el
aislamiento y purificación de las nanopartículas metálicas.
Palabras clave: contaminación del suelo, biorremediación, plantas hiperacumuladoras,
nanopartículas metálicas.

INTRODUCCIÓN
El desarrollo económico que trajo consigo la revolución industrial iniciada hace más de 200
años llevo a considerar a las industrias como signo de prosperidad. No fue hasta los
descubrimientos de los daños ocasionados a los ecosistemas y a la alteración de la calidad
del aire, el suelo y el agua, que se tomo conciencia de que el crecimiento económico puede,
también, traer consigo efectos indeseables (Maqueda, 2003).
De los sistemas ambientales el suelo es el medio más estático, donde los contaminantes
pueden permanecer durante mucho tiempo. Esta permanencia a largo plazo es
especialmente grave en el caso de contaminantes inorgánicos, como los metales pesados,
que no pueden ser degradados. Su persistencia, acumulación progresiva y/o su transferencia
a otros sistemas supone una amenaza para la salud humana y la de los ecosistemas
(Becerril et al., 2007). La contaminación constituye uno de los aspectos más importantes en
la degradación de los suelos. La calidad de un suelo, es decir, su capacidad para sostener
efectivamente el crecimiento de las plantas y otros organismos, puede verse afectada
negativamente por la contaminación. (Maqueda, 2003).
La consecuencia directa de esta contaminación, es una ausencia inicial de vegetación o la
pérdida de su productividad. Puede ocurrir también disminución de la biodiversidad al
reemplazarse la vegetación natural con una cierta variedad de especies de plantas
(metalofitas) capaces de colonizar estos suelos degradados (Wong, 2003).
La recuperación de suelos contaminados mediante métodos físicos o químicos normalmente
rápida pero de alto costo económico. Esta puede realizarse in situ (tratando el suelo en su
lugar) o ex situ (tratamiento tras transporte del suelo). Las técnicas biológicas, o
biorremediación, tienen como objetivo básico promover los procesos naturales y desarrollar
técnicas para acelerar la recuperación de suelos y sedimentos contaminados. Dentro de las
técnicas biológicas o ecológicas, el uso de plantas (fitorremediación) se considera capaz de
dar soluciones in situ, con un gasto financiero y tecnológico relativamente bajo. Además, el

resultado, una cobertura “verde”, es más agradable estéticamente y más aceptable desde el
punto de vista ambiental (Bernal et al., 2007).
La fitorremediación de suelos contaminados se basa en el uso conjunto de metalofitas, y
técnicas agronómicas para eliminar, retener, o disminuir la toxicidad de los contaminantes del
suelo (Chaney, et al.; 1997). Este grupo de fitotecnologías reúne un gran número de
ventajas, especialmente la limpieza y la economía; no utilizan reactivos químicos peligrosos,
ni afectan negativamente a la estructura del suelo, sólo aplican prácticas agrícolas comunes
(Cunningham et al., 1995).
Las metalofitas son especies de plantas que han desarrollado los mecanismos fisiológicos para
resistir, tolerar y sobrevivir en suelos con altos niveles de metales y, por ello, son endémicas de
suelos con afloramientos naturales de minerales metálicos (Shaw, 1990). A pesar de que esas
plantas se conocían ya antes de los años de la década de 1970, no llamaron la atención de
la mayoría de los científicos hasta casi una década después. Desde entonces, ha emergido
en torno a ese grupo de plantas un interés multidisciplinario, además de científico, también
económico, y en disciplinas tan diversas como la fisiología vegetal, la arqueología, la
fitorremediación, la fitominería, etc. (Vázquez, 2003).
Por esta razón diversas investigaciones se han enfocado a desarrollar técnicas que exploten
de forma conjunta los procesos biológicos dependientes de plantas y microorganismos, así
como procesos químicos como el uso de agentes quelatantes o secuestrantes para reducir el
uso inherente asociado con los suelos contaminados con metales (Maqueda, 2003).
El gran interés despertado por las plantas hiperacumuladoras, especialmente para remediar
un ambiente contaminado, obliga también a resolver problemas relativos a otras disciplinas;
Brooks, (1998) hace hincapié en ello y destaca la importancia para el avance de la
fitorremediación de la integración de diversos campos como botánica, fisiología, agronomía,
química y genética.
Es muy importante recalcar que el objetivo último de un proceso de fitorremediación de
suelos contaminados no debe ser solamente eliminar el contaminante o, en su defecto,
reducir su concentración hasta límites marcados en la legislación, sino sobre todo recuperar
o acercarse al estado óptimo del suelo, entendido ésta como la capacidad de este recurso
para realizar sus funciones de forma sostenible (Garbisu et al., 2007).

CONTAMINACIÓN DEL SUELO
El suelo puede definirse como la materia, no consolidada, compuesta por partículas
inorgánicas, materia orgánica, agua, aire y organismos, que comprenden la capa superior de
la superficie terrestre hasta diferentes niveles de profundidad (Medina et al., 2001).
Un suelo contaminado es aquel donde se encuentran presentes uno o más materiales
peligrosos y/o residuos de índole tal que pueden construir un riesgo para el ambiente y la
salud (Medina et al., 2001).
La contaminación antrópica del suelo aparece cuando una sustancia está presente a
concentración superior a sus niveles naturales, y tiene un impacto negativo en alguno o todos
los constituyentes del mismo. Los niveles promedio de concentración de metales pesados y
metaloides en el suelo se anotan en el siguiente cuadro.
Cuadro 1. Contenido de metales y metaloides en suelos.
Elemento
Contenido promedio
(mg kg-1
)€
Contenido en suelos
ricos en el elemento¥
Límites de acuerdo a
la NOM-147£
As 10.38 250-2500 22
Cd 0.097 20-800 37
Cr <100 - 280
Co 5-40 100-300
Cu 22 >2000
Hg 0.04 10-100 23
Pb 13-42 >1% 400
Mo 0.2-6 10-100

Ni 35 800-8000 1600
Se 0.29 7 390
Zn <3-790 >1%
€
He et al. 2005.
¥
Por contaminación o por efecto del material madre de donde se formó el suelo.
£
NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004. Los valores anotados son para uso agrícola.
Los niveles para considerar un suelo contaminado dependen del elemento en cuestión, uso
del suelo y la legislación de cada país (Bernal, 2007).
Efecto de los contaminantes del suelo
El suelo se puede degradar al acumularse en él sustancias a unos niveles tales que
repercuten negativamente su comportamiento. Los efectos desfavorables son (Porta et al.,
1994):
1. Destrucción del poder de autodepuración por procesos de regeneración biológica
normales, al haber superado la capacidad de aceptación del suelo.
2. Disminución cualitativa y cuantitativa del crecimiento normal de los microorganismos
del suelo, o bien alteración de su diversidad.
3. Disminución del rendimiento de los cultivos con posibles cambios en la composición
de los productos con riesgo para la salud de los consumidores, al entrar elementos a
la cadena trófica.
4. Contaminación de las aguas superficiales y freáticas por procesos de transferencia. se
alcanzan concentraciones superiores a las consideradas aceptables.
5. Disminución de las funciones de soporte de actividades de esparcimiento. Los
espacios contaminados presentan problemas de salubridad para los usuarios.

Remediación del suelo
Los metales no se degradan, así que pueden acumularse en el ecosistema a través del
tiempo provocando concentraciones elevadas, efectos adversos en la mayoría de los
organismos; por ello, se han desarrollado técnicas para remediar a los suelos contaminados
de metales pesados (Gardea-Torresday et al., 2002; Kärenlampi et al., 2000; Nelly et al.,
2000).
Las técnicas tradicionales de remediación del suelo contaminado con metales pesados
generalmente involucran prácticas convencionales de ingeniería civil, aplicadas
individualmente o en grupo. En estos procesos físicos, químicos y térmicos principalmente se
requiere remover físicamente el suelo del sitio contaminado o bien minimizar el riesgo de
exposición (Brennan y Shelley, 1999; McIntyre, 2003).
A. Contención, incluye a las técnicas denominadas de cobertura, barreras verticales y
barreras horizontales. Al aplicar estos procesos el material contaminado se mantiene
en su lugar, de manera que no entra en contacto con personas ni con el medio
ambiente (McIntyre, 2003; Mulligan et al., 2001; Seoane, 1999; US EPA, 1997).
B. Solidificación y estabilización, son procesos en los que se mezclan o inyectan
agentes de tratamiento al material contaminado para obtener residuos sólidos, reducir
la solubilidad del contaminante, disminuir el área de contaminación expuesta o limitar
el contacto entre fluidos y contaminantes. En esta categoría se incluyen técnicas como
mezcla de cemento, encapsulación con polímeros y vitrificación (Mulligan K. et al.,
2001; Seoane, 1999; US EPA, 1997, US EPA, 2003).
Las técnicas de remediación antes mencionadas tienen un alto costo, elevado consumo de
energía, destrucción del sitio contaminado y problemas de logística (Cunningham et al.,
1995; Henry, 2000; Kärenlampi et al., 2000; McIntyre, 2003, Nedelkoska y Doran, 2000;
Susarla et al., 2002).

Debido a las limitaciones que presentan las tecnologías tradicionales de remediación surge la
necesidad de utilizar técnicas alternas como la biorremediación (Nedelkoska y Doran, 2000;
Raskin et al., 1997).
Biorremediación
El término biorremediación fue acuñado a principios de la década de los 80`s, y proviene del
concepto de remediación, que hace referencia a la aplicación de estrategias físico-químicas
para evitar el daño y la contaminación en suelos.
La biorremediación surge como una rama de la biotecnología que busca resolver los
problemas de contaminación mediante el uso de seres vivos (microorganismos y plantas)
capaces de degradar o acumular compuestos que provocan desequilibrio en el medio
ambiente, ya sea suelo, sedimento, fango o mar (ArgenBio, 2007). Básicamente, los
procesos de biorremediación pueden ser de tres tipos.
Degradación enzimática. Este tipo de degradación consiste en el empleo de enzimas en el
sitio contaminado con el fin de degradar las sustancias nocivas (PQB, 2003).
Remediación microbiana. En este tipo de remediación se usan microorganismos
directamente en el foco de la contaminación. Los microorganismos utilizados pueden ser los
ya existentes (autóctonos) en el sitio contaminado o pueden provenir de otros ecosistemas,
en cuyo caso deben ser agregados o inoculados.
Fitorremediación. Es el uso de plantas para limpiar ambientes contaminados. Aunque se
encuentra en desarrollo, constituye una estrategia muy interesante, debido a la capacidad
que tienen algunas especies vegetales de absorber, acumular y/o tolerar altas
concentraciones de contaminantes como metales pesados, compuestos orgánicos y
radioactivos (PQB, 2003)).

Ventajas:
• Las plantas pueden ser utilizadas como entidades extractoras de bajo costo
económico para depurar suelos y aguas contaminadas.
• Algunos procesos degradativos ocurren en forma más rápida con plantas que con
microorganismos.
• Es un método apropiado para descontaminar superficies grandes o para finalizar la
descontaminación de áreas restringidas en plazos largos.
Desventajas:
• El proceso se limita a la profundidad de penetración de las raíces o aguas poco
profundas.
• Los tiempos del proceso pueden ser prolongados.
Mecanismos involucrados en la fitorremediación. La biodisponibilidad de los compuestos
o metales es un factor limitante de la captación de los mismos. Las plantas pueden
incorporar las sustancias contaminantes mediante los procesos que se representan en el
Figura 1 (PQB, 2003).

Figura 1. Mecanismos involucrados en la fitorremediación (INE, 2007).
La fitorremediación contempla seis procesos básicos a través de los cuales las plantas
pueden contribuir a la recuperación de suelos, sedimentos y aguas contaminadas.
Dependiendo de la estrategia de recuperación, estos procesos darán lugar a la contención o
a la eliminación de los contaminantes del suelo. La fitoestabilización y la fitoinmovilización
corresponden a la primera de las dos estrategias, mientras que la fitoextracción,
fitodegradación, fitovolatilización y rizofiltración representan procesos de eliminación (Cuadro
2) (Bernal, 2007).

Cuadro 2. Tipos de Fitorremediación, indicando la zona de la planta en donde ocurre este
proceso (PQB, 2003).
Tipo
Proceso Involucrado
Contaminación Tratada
Fitoextracción Las plantas se usan para
concentrar metales en las partes
que se cosechan (hojas y raíces)
Cadmio, cobalto, cromo,
níquel, mercurio, plomo,
selenio, zinc
Rizofiltración Las raíces de las plantas se usan
para absorber, precipitar y
concentrar metales pesados a
partir de efluentes líquidos
contaminados y degradar
compuestos orgánicos
Cadmio, cobalto, cromo,
níquel, mercurio, plomo,
plomo selenio, zinc isótopos
radioactivos, compuestos
fenólicos
Fitoestabilización Las plantas tolerantes a metales
se usan para reducir la movilidad
de los mismos y evitar el pasaje a
capas subterráneas o al aire.
Lagunas de deshecho de
yacimientos mineros. Método
Propuesto para compuestos
fenólicos y compuestos
clorados.
Fitoestimulación Se usan los exudados radicales
para promover el desarrollo de
microorganismos degradativos
(bacterias y hongos)
Hidrocarburos derivados del
petróleo y los poliaromáticos
como benceno, tolueno,
antraceno, etc
Fitovolatilización Las plantas captan y modifican
metales pesados o compuestos
orgánicos y los liberan a la
atmósfera con la transpiración.
Mercurio, selenio y solventes
clorados (tetraclorometano y
triclorometano)
Fitodegradación Las plantas acuáticas y terrestres
captan, almacenan y degradan
compuestos orgánicos para dar
subproductos menos tóxicos o no
tóxicos.
Municiones (TNT, DNT, RDX,
nitrobenceno, nitrotolueno),
antraceno, solventes
clorados, DDT, pesticidas
fosfatados, fenoles y nitrilos,
etc.

Básicamente, dos tipos de fitorremediación son aplicables a los suelos contaminados por
metales pesados: la fitoestabilización y la fitoextracción.
La fitoestabilización se utiliza en los suelos donde la gran cantidad de contaminantes
imposibilita la fitoextracción, y se basa en el uso de plantas tolerantes a los metales para
inmovilizarlos a través de su absorción y acumulación en las raíces o precipitación en la
rizosfera, reduciendo así su movilidad y su biodisponibilidad para otras plantas o
microorganismos.
Por otra parte, la fitoextracción, también conocida como fitoacumulación, Es la captación de
iones metálicos por las raíces de la planta y su acumulación en tallos y hojas (Figura 2). Hay
plantas que absorben selectivamente grandes cantidades de metales acumulando en los
tejidos concentraciones mucho más altas que las presentes en el suelo o en el agua. Este
proceso se ha utilizado para eliminar hidrocarburos de agua y suelo con cultivos de alfalfa,
álamos, enebro (Vázquez, 2003).
Un objetivo importante de la fitoextracción es maximizar el crecimiento de las plantas
naturalmente hiperacumuladoras. En algunos ensayos de fertilización del suelo se han
conseguido incrementos significativos de la biomasa de diferentes especies del género
Alyssum (Kidd et al., 2007). El cultivo puede ser, entonces, cosechado en el momento de
máxima acumulación metálica en la biomasa aérea, que frecuentemente se da en el estado
de media floración (Angle et al. 2001). Robinson et al. (1997) consiguieron aumentar tres
veces la biomasa de A. bertolonii (hasta 9 ton·ha-1
) con fertilización NPK. La fertilización
también hizo multiplicar por un factor de diez la biomasa de A. serpyllifolium subsp.
lusitanicum desarrollada en suelos de mina contaminados con metales (Kidd y Monterroso,
2005).

Figura 2. Representación de la fitoextracción (INE, 2007).
Aunque estas técnicas han sido probadas y son de indudable ayuda, también presentan sus
limitaciones, ejemplificadas en el denominado efecto barrera: con algunas pocas
excepciones, las plantas pueden acumular un determinado elemento solamente hasta una
cierta concentración. De hecho, en el caso del mercurio, las raíces pueden actuar a modo de
barrera impidiendo que el elemento ascienda hacia los órganos superiores de la planta
(UCLM, 2007).
En este sentido las plantas pueden ser clasificadas en cuatro categorías:
• Sin efecto de barrera, las que concentran el elemento químico investigado sin
restricciones y de forma continua.
• Semi barrera, que concentran entre 30 y 300 veces la concentración del elemento
considerada normal en la planta.
• Con barrera, contenidos de hasta 3-30 veces la concentración del elemento
considerada normal en la planta.

• Con barrera de fondo, que no superan las concentraciones normales del elemento en
una determinada planta (UCLM, 2007).
Metales pesados. Se considera metal pesado a aquel elemento con densidad igual o
superior a 5 g/cm3
cuando esta en forma elemental, o cuyo número atómico es superior a 20
(excluyendo a los metales alcalinos y alcalino-térreos). Su concentración promedio en la
corteza terrestre es inferior al 0.1% y casi siempre menor del 0.01%. Junto a estos metales
pesados hay otros elementos químicos denominados metaloides y no metales que suelen
englobarse con ellos por presentar orígenes y comportamientos asociados; es el caso del As,
Sb, B, Ba y Se (García y Dorronsoro, 2001).
Los metales y metaloides que se consideran causantes de problemas de contaminación son:
Pb, Cr, Cd, Co, Ni, Cu, Zn, As, Mo, Sn, Ba, Hg (Porta et al., 1994).
Dentro de los metales pesados hay dos grupos:
A. Oligoelementos o Micronutrientes.- Requeridos en pequeñas cantidades traza por
plantas y animales, y son necesarios para que los organismos completen su ciclo vital,
pasando cierto umbral son tóxicos. Dentro de este grupo se encuentra: As, B, Co, Cr,
Mo, Mn, Ni, Se, Zn (Dorronsoro, 2001; Nedelkoska y Doran, 2000).
B. Metales pesados sin función biológica conocida.- La presencia en determinadas
cantidades en seres vivos lleva a disfunciones en el funcionamiento de sus
organismos. Resultan altamente tóxicos y presentan la propiedad de acumularse en
los organismos vivos. Son Principalmente: Cd, Hg, Pb, Cu, Sb, Bi (Maqueda, 2003).

ACUMULACIÓN DE METALES EN EL SUELO
Los metales pesados incorporados al suelo pueden seguir cuatro diferentes vías (García y
Dorronsoro, 2001).
A. Quedan retenidos en el suelo, ya sea disueltos en la solución del suelo o bien fijados
por procesos de adsorción, complejación o precipitación.
B. Son absorbidos por las plantas e incorporados a las cadenas tróficas.
C. Se volatilizan a la atmósfera.
D. Pueden contaminar a las aguas superficiales o subterráneas
Dependiendo del metal en cuestión, las prácticas de manejo del suelo, como la modificación
del pH y la fertilización, pueden tener diferentes efectos sobre la absorción. Por ejemplo, se
ha demostrado que la acidificación del suelo favorece la hiperacumulación de Cd o Zn,
aunque un exceso de acidez puede inducir fitotoxicidad de Al o Mn (Brown, et al., 1999;
Wang, et al., 2006). Por el contrario, la absorción y acumulación aumentan con el incremento
del pH (Li, et al., 2003).
Proceso de acumulación de metales en las plantas. Aunque las plantas
hiperacumuladoras tienen una extraordinaria capacidad para absorber metales pesados, esta
capacidad depende de la biodisponibilidad de los metales en el suelo y, particularmente, del
suministro a partir de formas menos disponibles para la planta (McGrath, et al., 1997,
Wenzel, et al., 2003). Los metales aparecen en el suelo unidos a fracciones con distinto
grado de labilidad: cambiables, ligados a materia orgánica, a óxidos de hierro y manganeso,
y a estructuras minerales.
El concepto de biodisponibilidad se encuentra íntimamente relacionado con las condiciones
fisicoquímicas del ambiente, que determinan las relaciones entre las formas disueltas, lábiles
y no lábiles de los elementos. Por ello es fundamental al determinar el grado de
contaminación por metales pesados de un ambiente, conocer su biodisponibilidad, es decir,

la concentración del metal libre y lábil presente en la muestra (Brown et al., 1999; Kim et al.,
2002; Krishnamurti y Naidu, 2000; Lussier et al., 1999; Manson y Lawrence, 1999).
El equilibrio dinámico que se establece entre estas fracciones, más que el contenido total de
metales, determina la movilidad y biodisponibilidad, siendo el pH, el potencial redox, y la
cantidad y tipos de materia orgánica y arcillas los factores edáficos más importantes en su
control (Korcak y Fanning, 1985). Además, las condiciones de la interfase raíz-suelo
(rizosfera) pueden ser modificadas por la planta, a través de producción de exudados
radicales y la acción de deposiciones como mucílago y restos celulares (Adriano et al., 2001;
Lombi et al., 2001; Puschenreiter et al., 2003; Wenzel et al., 2003)
De acuerdo a Maqueda (2003), el proceso de acumulación de metales tiene en general los
siguientes mecanismos:
A. Los iones alcanzan la zona de absorción de la raíz por difusión a través de la
solución del suelo, son arrastrados por el movimiento del agua hacia la raíz o entran
en contacto con la zona de absorción a medida que la raíz crece. (Fernández y
Maldonado, 2000). Los iones metálicos son movilizados por la secreción de agentes
quelantes, proteínas que promueven la solubilidad del elemento o por la acidificación
de la rizosfera.
B. Las raíces capturan a los metales hidratados o a los complejos metal-quelante y los
internan al medio celular por medio de sistemas de transporte constituidos por canales
iónicos y transportadores. Dichos sistemas de transporte son energizados por bombas
de protones secundarias. Dentro de las células los metales son quelatados
principalmente por ácido orgánicos, ionóforos o fitoquelatinas; la vacuola o proteínas
especializadas como la ferritina o las metalotioneínas constituyen siempre un almacén
importante de metales.
C. Los metales se transportan a la parte aérea vía el xilema ya sea como iones
hidratados o principalmente como complejos con histidina o ácido cítrico, entre otros.
D. Después de penetrar el apoplasto foliar, los metales se distribuyen dentro de las
células, manteniendo en cada organelo las concentraciones dentro de rangos
fisiológicos específicos. El exceso de metales esenciales y no esenciales se
almacenan en la vacuola.

Mecanismos de resistencia a metales. Los vegetales que crecen en sitios naturalmente
enriquecidos con metales desarrollaron mecanismos de tolerancia a su medio ambiente, a la
fecha dichos mecanismos no han sido comprendidos en su totalidad; sin embargo, las
posibles estrategias se clasifican en dos categorías:
Exclusión, implica la formación de compuestos bioquímicos complejos en el medio ambiente
o en la pared celular de las plantas; precipitación de metales en el exterior, a través de
secreción de mucílagos y otros compuestos orgánicos; alteración de los sistemas de
membrana del transporte para reducir la entrada de metales y aumento en la actividad de
ciertas bombas iónicas (Lasat, 2002; Maiti et al., 2002; McGrath et al., 2002; Mejàre y Bülow,
2001; Raskin y Ensley, 2000; Salt et al., 1998).
Inclusión y acumulación, comprende la captura en el interior de las células donde no tiene
efectos tóxicos como en la vacuola y la pared celular; detoxificación interna de los metales a
través de la incorporación de proteínas, ácidos orgánicos, histidina y péptidos ricos en grupos
tiol denominados fitoquelatinas ; reacciones de oxido-reducción las cuales cambian el estado
reactivo de los metales a una forma menos tóxica (Chaney et al., 1997; Garbisu y Alkorta,
2001; Lasat, 2002; Maiti et al., 2002; McGrath et al., 2002; Mejàre y Bülow, 2001; Salt, et al.,
1998).
El uso de estos mecanismos naturales de tolerancia a los metales es la base de la selección
de especies para la fitoextracción de metales contaminantes o metales valiosos.
Fabricación biológica de nanometales. Las plantas denominadas fitorremediadoras,
poseen como atributos ideales la capacidad de acumular los metales de interés,
preferiblemente en la parte superior de la planta; son tolerantes a la concentración de metal
acumulado, crecen rápido; generan elevada producción de biomasa; resultan fácilmente

cosechables y contienen sustancias que impiden que los herbívoros las consuman, para
evitar la transferencia de metales pesados a la cadena alimenticia (Garbisu y Alkorta, 2001;
Gisbert et al., 2003; Kärenlampi et al., 2000; McIntyre, 2003).
Ya que la disponibilidad de metales de transición en los suelos es muy variable, aunque
normalmente tiende a ser baja, las plantas desarrollan mecanismos eficientes para su
captura, trasporte y asimilación. Las raíces son los sitios en donde normalmente ocurre la
captura de estos metales, para de allí ser transportados hacia el resto de la planta. El
mecanismo normal de absorción de metales involucra la acción de agentes quelatantes,
solubilizadores o facilitadores de la disponibilidad del metal en el suelo, los cuales forman
complejos que son transportados al interior de los tejidos radicales. Cuando los metales se
encuentran en solución en el agua del suelo en forma iónica no pueden formar estos
complejos, por lo cual deben ser reducidos por una reductasa de la membrana o de la pared
celular, para ser movilizados luego al interior de la célula por medio de una proteína
transportadora (Anderson y Beardall, 1991).
Al parecer los sitios naturales de almacenamiento de los metales son las vacuolas, los
cloroplastos y las mitocondrias, las cuales son de manera natural fábricas de nanoestructuras
de metales. La razón probable de ello es el mantenimiento de la concentración de iones de
metales dentro de límites seguros para disminuir la generación de radicales libres
Biotransformación. Para reducir la respuesta tóxica de una sustancia en un organismo hay
que disminuir la cantidad de sustancia en forma activa (tóxica) y el tiempo de permanencia
de la misma en el sitio de acción, incrementando la polaridad ya que ello aumenta la
difusibilidad del tóxico y por tanto puede incrementar la velocidad de excreción. Además,
muchas sustancias tóxicas que ven incrementada su polaridad se convierten en sustratos
accesibles para posteriores reacciones de detoxificación, reacciones que, por otra parte, no
serían posibles de no incrementar la polaridad. Con frecuencia pues, se trata de convertir un
xenobiótico (compuestos cuya estructura química en la naturaleza es poco frecuente o
inexistente debido a que son compuestos sintetizados por el hombre en el laboratorio) no
polar en un compuesto soluble en agua. Estas reacciones se agrupan en dos conjuntos
denominados Biotransformación Fase I y Biotransformación Fase II:

Fase I. Biotransforma los xenobióticos convirtiéndolos en substratos de los enzimas de la
Fase II, al mismo tiempo que los hace más hidrófilos.
Fase II. Agrega un grupo polar de tamaño relativamente grande a los productos de las
reacciones de la Fase I, o a los xenobióticos originales que contienen los grupos funcionales
apropiados para ser substratos de las reacciones de conjugación (Navarro-Aviño et al.,
2007).
Mecanismo de reparación celular. Estos mecanismos se activan para restablecer las
características iniciales de la célula. Los mecanismos mejor conocidos son los que participan
en la síntesis de componentes de pared, y aquellos mecanismos que participan en la
activación de procesos de reparación de errores rutinarios en la copia de ADN. Se sabe que
en los procesos de reparación activados después del daño causado por la presencia de
metales pesados están involucradas las metalotioneínas (proteínas de bajo peso molecular
inducidas por factores de estrés y capaces de ligar a metales pesados) y, sobre todo, las
proteínas de choque térmico. Estas últimas incrementan su expresión en gran variedad de
organismos en respuesta a factores de estrés como la subida de temperaturas por encima de
la óptima. También se expresan en respuesta a otros estreses como metales pesados, de
forma que actúan como chaperoninas para la protección y reparación de proteínas. Se ha
comprobado que un preacondicionamiento por exposición a corto tiempo con alta
temperatura antes de estrés por metales pesados induce un efecto de tolerancia,
disminuyendo o previniendo los daños celulares (Navarro-Aviño et al., 2007).
PLANTAS HIPERACUMULADORAS DE METALES
Brooks et al., (1977) establece el concepto de "planta hiperacumuladora" para describir a
aquellas plantas que contenían niveles de níquel equivalentes o superiores a 1000

microgramos de metal por gramo de materia seca (0,1% ó 1000 mg kg-1
). Aunque el níquel
no está considerado como un elemento esencial para las plantas, sí se trata del elemento
hiperacumulado por el mayor número de especies vegetales y actualmente integra la lista de
elementos esenciales de las plantas.
Otros metales como Zn, Mg, Mn y Cu son requeridos por las plantas en, al menos, pequeñas
cantidades. No obstante, cuando la concentración de estos metales en las plantas sobrepasa
un determinado umbral, resultan tóxicos. Sólo determinadas especies pueden acumular
metales en alta concentración. Actualmente se conocen plantas hiperacumuladoras no sólo
de níquel, sino también de zinc, cobre, selenio, cadmio, manganeso y cobalto (Vázquez,
2003) (Cuadro 3).
Cuadro 3. Contenido de metales pesados en algunas plantas hiperacumuladoras.
Elemento
Especie
Concentración
(mg kg-1
peso
seco)
Biomasa
(ton ha-1
año-1
)
Cd Thlaspi caerulescens 3,000 4
Co Haumaniastrum 10,200 4
Cu H. katangense 8,356 5
Pb Thlaspi rotundifolium 8,200 4
Mn Macadamia neurophyila 55,000 30
Ni Alyssum bertolonii 13,400 9
Ni Berkheya coddii 17,000 18
Se Astragalus pattersoni 6,000 5
Ta Iberis intermedia 3,070 8
Zn Thalaspi Calaminare 10,000 4

La hiperacumulación es un fenómeno raro y su base evolutiva es motivo de discusión desde
su descubrimiento. Algunos estudios recientes sugieren que la acumulación inusual de
metales confiere a estas plantas la capacidad de limitar el herbivorismo y la patógenesis
(Boyd y Martens, 1998; Boyd et al., 1994; Pollard y Baker, 1997; Poschenrieder et al., 2006).
Las plantas hiperacumuladoras adecuadas para llevar a cabo acciones de fitoextracción
deben cumplir algunas características como la tolerancia al metal que se desea eliminar, que
la acumulación se produzca fundamentalmente en la parte aérea de la planta, y que
presenten un rápido crecimiento, así como una gran producción de biomasa en la parte
aérea. Una de las líneas de investigación actuales es la transferencia y mejora de los genes
de estas plantas hiperacumuladoras (Brooks, 1998).
Algunas especies comunes que se han ensayado con éxito como potenciales
fitorremediadoras son la alfalfa, la mostaza, el tomate, la calabaza, el esparto, el sauce y el
bambú. Incluso existen especies vegetales capaces de disminuir la alta salinidad en la capa
superficial del suelo, gracias a su capacidad para acumular el cloruro de sodio
(Wangensteen, 2002).
Recuperación de metales acumulados en las plantas. En general, hay plantas que
convierten los productos que extraen del suelo a componentes inocuos, o volátiles. Pero
cuando se plantea realizar un esquema de fitorremediación de un cuerpo de agua o un área
de tierra contaminados, se siembra la planta con capacidad (natural o adquirida por
ingeniería genética) de extraer el contaminante particular, y luego del período de tiempo
determinado, se cosecha la biomasa y se incinera. De esta forma, los contaminantes
acumulados en las plantas no se transmiten a través de las cadenas alimenticias a otros
organismos.
El movimiento de los constituyentes inorgánicos de la planta es controlado selectivamente,
de manera que algunos elementos son admitidos libremente mientras que otros son
rechazados en mayor o menor grado. Aunque las raíces rechacen selectivamente a algunos
elementos tales como el plomo, el vanadio o el mercurio, una parte significativa llega a los

órganos superiores de la planta y puede ser fácilmente detectada mediante análisis
químicos.
Esta capacidad de algunas plantas de acumular elementos químicos las hace doblemente
interesantes, ya que por un lado, nos permiten detectar anomalías en un determinado
elemento químico, y por otra, dada su capacidad de acumulación, pueden ser utilizadas para
“limpiar” un terreno contaminado.
Tras su cosecha, los restos vegetales pueden ser reciclados o confinados de una forma poco
costosa, lo que constituye una estrategia económica para la limpieza de suelos
contaminados. Una limitación importante de la aplicación práctica de la mayoría de las
especies hiperacumuladoras en la fitorremediación es su reducido tamaño y escasa biomasa.
Optimizar las prácticas de manejo del suelo y la cosecha, con el objeto de incrementar su
productividad y la concentración de metales en la biomasa, así como cultivar especies
hiperacumuladoras mejoradas, podría ser, por tanto, una combinación clave en el desarrollo
último de esta técnica (Kidd, 2007).
FABRICACIÓN DE NANOPARTÍCULAS METÁLICAS
La nanotecnología manipula materiales naturales y sintéticos a escala atómica y molecular.
Abarca todos los procesos que implican medición, manipulación y fabricación a escala de
entre 1 y 100 nanómetros. Las herramientas y procesos nanotecnológicos virtualmente se
pueden aplicar a todos los artículos manufacturados en todos los sectores de la industria.
Las aplicaciones comerciales son, por lo tanto, potencialmente ilimitadas (UITA, 2007).
Un campo potencial de estudio y aplicación potencialmente valiosa es la adecuación de
procesos biológicos como la acumulación de metales por las plantas para la síntesis de
nanopartículas, el cual se está convirtiendo en una rama importante de la nanotecnología.
Se espera que la nanotecnología abra nuevas vías para atacar y prevenir enfermedades
usando materiales a la medida en escala atómica. Entre los más promisorios nanomateriales
con propiedades antimicrobianas están las nanopartículas metálicas, las cuales exhiben una
notable actividad química debido a su alto cociente de superficie a volumen, característica

que les ofrece gran efectividad antimicrobiana (Furno et al., 2004). Sin embargo, un tema
importante que debe resolverse antes de la promoción de su uso industrial o doméstico es el
efecto de las nanopartículas de metales que se emitan en desechos o drenaje hacia los
ecosistemas.
Shankar et al. (2003) reportaron el uso de extractos foliares de geranio (Pelargonium
graveolens) para el tratamiento de soluciones de nitrato de plata, obteniendo una rápida
reducción de los iones plata, así como la formación de nanocristales de plata en la solución.
Los análisis de microscopia electrónica de transmisión indicaron que dichas partículas de
plata, en tamaños de 16 a 40 nanómetros, se ensamblaron en superestructuras
cuasilineales. La tasa de reducción de los iones plata por el extracto foliar de geranio fue
mayor a la reportada para hongos como F. oxysporum. Esto posibilita utilizar las plantas
como dispositivos de síntesis de nanopartículas.
Gardea-Torresdey et al., (2003) reportaron la obtención y aislamiento de nanopartículas
metálicas utilizando como modelo la planta de alfalfa. Los resultados de este trabajo son
importantes en el área ya que los autores reportaron la síntesis de nanopartículas en plantas
completas.
Utilizando un sistema de bioacumulación de plata en células de semillas, plántulas y plantas
de sandía Cabrera De la Fuente et al. (2006a, 2006b) obtuvieron nanopartículas de plata en
semillas de la especie mencionada. En el caso de las plántulas y plantas la aplicación de
plata en el substrato no dio lugar a la formación de nanoplata pero fue posible incrementar el
potencial antioxidante de los tejidos vegetales hasta tres veces sobre su nivel natural
utilizando la dosificación más baja de plata. Este último efecto fue particularmente interesante
ya que ilustra la posibilidad de mejorar la calidad nutricional de las plantas haciendo uso de
los metales pesados en baja concentración.
Resultados análogos fueron obtenidos por Rosales-Velázquez et al. (2006a, 2006b)
utilizando semillas y plantas de cebolla en donde se aplicó plata en el sustrato y en el tejido
foliar. La primera técnica no permitió la obtención de nanopartículas de plata pero de nuevo
se obtuvo tejido vegetal con un incremento sustancial en el potencial antioxidante respecto al
testigo. Por otra parte, la aplicación de plata foliar dio lugar a la obtención de nenopartículas
de plata en las hojas y en el bulbo, pero no dio lugar a cambios en el potencial antioxidante.

Se ha demostrado entonces que es posible la formación de nanopartículas metálicas en
células de plantas o en condiciones de crecimiento de las plantas que hagan óptima la
absorción, la acumulación, la estabilidad y tamaño de los nanocristales, los sitios de
acumulación, la tasa de recuperación, así como los procesos involucrados con el aislamiento
y purificación de las nanopartículas metálicas.
Este tema los autores los consideramos interesante en el sentido de su potencial aplicación
conjunta con las técnicas de fitorremediación por fitoextracción.
CONCLUSIONES
La sustentabilidad del sistema de vida de nuestra especie se liga a los suelos. Por desgracia,
en los últimos cientos de años, este recurso se ha degradado rápidamente como
consecuencia de una serie de actividades humanas derivadas de nuestro explosivo
crecimiento poblacional. Es clara la necesidad de estrategias de saneamiento y recuperación
duraderos y con el adecuado balance costo-beneficio, así como con la consideración de
todos los componentes bióticos del sistema suelo. Aunque con mayor costo en tiempo y
posiblemente mayor costo económico, la práctica de la fitorremediación, la cual contempla
procesos básicos a través de los cuales las plantas promete que contribuirá a la recuperación
de suelos, sedimentos y aguas contaminadas. Dependiendo de la estrategia de
recuperación, estos procesos darán lugar a la contención o a la eliminación de los
contaminantes del suelo.
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REGRESAR
ENFOQUE INTEGRAL DE NUTRICIÓN EN FRUTALES
Jorge B. Retamales
Departamento de Horticultura, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Talca,
Chile

RESUMEN
Los frutales son plantas perennes leñosas que obtienen la mayor parte de sus nutrientes de
la solución suelo. El propósito fundamental de la producción frutícola es la obtención
sostenida de altos rendimientos de frutos de calidad. Los nutrientes tienen, en general, baja
incidencia en los costos totales del huerto, pero afectan fuertemente en la definición de la
cantidad y calidad de fruta a cosechar. Los diferentes órganos de un frutal demandan
nutrientes en diversas cantidades y oportunidades; dichas demandas deben ser satisfechas
en la cantidad y momento apropiado. El cálculo de las dosis de fertilizantes debe considerar:
los diversos aportes (reciclaje, agua de riego, aporte natural del suelo), la eficiencia de
aplicación de fertilizantes, así como la extracción por diversos órganos, especialmente frutos.
La eficiencia de aplicación, varía según nutriente, sistema de riego, fecha de aplicación, etc.
Para alcanzar una alta eficiencia de aplicación, se requiere hacer coincidir el aporte de
nutrientes con las demandas por los distintos órganos y con la máxima superficie de
absorción por parte de las raíces. El huerto es un sistema integrado en donde diversas
prácticas culturales (riego, poda, raleo, etc.) afectan no sólo un órgano definido y por un
período breve, sino alteran por un extenso lapso el equilibrio copa/raíz y el balance entre
crecimiento reproductivo y vegetativo, y con ello las necesidades y proporciones en las
demandas de nutrientes por parte de los diversos órganos. Así, paradójicamente, muchos
problemas nutricionales no se resuelven aplicando nutrientes. Se presentarán diversos
ejemplos de alteraciones en dichos equilibrios y su influencia en el manejo nutricional de
huertos de especies frutales de hoja caduca.
Palabras clave: Uso eficiente de fertilizantes, suelo, fruticultura, frutales de zonas
templadas.

INTRODUCCIÓN
La nutrición mineral vegetal involucra la captación y utilización por las plantas de la gran
mayoría de los elementos químicos que forman parte de su composición y la de sus
consumidores, incluidos nosotros los humanos. La mayor parte de los elementos que forman
parte de los seres humanos, se introducirán en la biosfera terrestre por las plantas mediante
la nutrición mineral de los cultivos. En la dieta humana, las frutas han ido adquiriendo
creciente importancia por los beneficios de su consumo para la salud. Por ser plantas
perennes, la nutrición mineral frutales involucra aspectos diferenciales en cuanto a la
absorción, distribución y reciclaje de los distintos elementos minerales.
INFLUENCIA DE LA NUTRICIÓN MINERAL
Cerca del 15% del peso fresco de una planta corresponde a la materia seca. De esa materia
seca, cerca de 10% representan el contenido mineralógico de la planta; por lo tanto los
componentes minerales alcanzan en promedio a 1,5 % del peso fresco.
Una deficiencia se puede desarrollar si la concentración de un elemento en el suelo o
sustrato es baja, o si el elemento está en formas químicas que impiden su disponibilidad para
ser absorbido. Así, en ciertas ocasiones, las concentraciones excesivas de otro elemento
pueden reducir la absorción de un nutriente y provocar una deficiencia. Tal déficit inducido
por una acción antagonista de otro elemento, se puede desarrollar aún cuando el nutriente
esté presente en el suelo en nivel adecuado. Cuando un tejido está deficitario en un
elemento esencial, se generan importantes cambios en su metabolismo y crecimiento. En
primer lugar, se reduce la tasa metabólica en los procesos donde dicho elemento participa.
Debido a que cada reacción metabólica es parte de un grupo interconectado de vías
bioquímicas, bajo condiciones de déficit prolongado o severo, se alterará gran parte del
funcionamiento de la planta.
La influencia de la nutrición mineral sobre el crecimiento, rendimiento y calidad de fruta de
una planta frutal dependerá de: 1.- el elemento en cuestión, 2.- el momento de ocurrencia del

déficit o exceso, 3.- la magnitud del desbalance, tanto en relación a su distancia proporcional
al óptimo, como en la duración en la condición de desbalance.
Nutrición mineral y crecimiento
La nutrición y el crecimiento son interdependientes. El crecimiento y el desarrollo alteran los
requerimientos nutricionales de una planta, pero también la nutrición mineral afecta el
crecimiento y desarrollo de la planta. En el caso de los frutales, estas pasan por una fase
juvenil en la cual no hay producción de fruta; por ello, los requerimientos nutricionales en esa
fase son distintos de cuando la planta es adulta.
Un alto porcentaje de la materia seca (75-85%) proviene de los carbohidratos formados en la
fotosíntesis. La capacidad fotosintética de una hoja (fotosíntesis neta a saturación luminosa),
está altamente correlacionada con el nivel de N, independiente que hayan variaciones en los
niveles de N por diferencias entre especies, edades de hojas o disponibilidades de N en el
suelo. Ello en parte se debe a que +/- 50% del N en la hoja está contenido en la enzima
Rubisco (ribulosa bifosfato carboxilasa oxigenasa), que es la encargada de asimilar el CO2
en frutales. En plantas adultas, un mayor nivel de N puede aumentar el crecimiento total de la
planta, pero ese mayor crecimiento de brotes puede reducir los carbohidratos disponibles
para producción de fruta. Lo anterior, puede causar mayor sombreamiento dentro de la copa
e inducir menor inducción de yemas florales y con ello, menor rendimiento en la planta
(Cuadro 1). En suma, el aporte de N debe usarse con cautela y ciertamente no sólo para
aumentar la tasa de fotosíntesis.
Las plantas regulan la distribución de materia seca (carbohidratos y nutrientes minerales)
mediante una intrincada interacción entre fuentes (“sources” en inglés) y receptáculos
(“sinks”), la cual se basa en tres criterios: 1.- Fuerza de los receptáculos, que corresponde al
efecto del tamaño y actividad de los mismos, 2.- Distancia entre fuentes y receptáculos, y 3.-
Prioridad, donde la prioridad es: Frutos/flores > brotes/hojas > tronco y ramas > raíces. Las
plantas usan diversos mensajeros químicos para vincular fuentes con receptáculos y así
coordinar crecimiento y desarrollo entre diversos órganos de la planta. Entre tales sustancias
están las hormonas vegetales clásicas (auxinas, giberelinas, citokininas, etileno y ácido

abscísico), así como otras descubiertas más recientemente: fitocromo, ácido jasmónico,
ácido salicílico, sistemin, factores Nod, y brasinoesteroides. Algunos nutrientes alteran la
respuesta de crecimiento de la planta en dos tipos de roles: 1. Como mensajeros, el más
prominente es el caso del Ca, pero el Mg tiene roles en servir de puente entre N y P, 2.-
Como reguladores. Por ejemplo, el nitrato regula la transcripción de RNAmensajero. Así
también, bajos niveles de fosfato inducen genes que favorecen la captación y reciclaje de
fosfato.
Cuadro 1. Influencia de la disponibilidad de radiación (% pleno sol) sobre el nivel de
producción (cantidad de frutos) y calidad de fruta en manzanos (Fuente: Rom, 1991).
Factor
Proceso Variedad % Pleno sol
Cantidad
Iniciación floral;
cuaja
Todas 30
Desarrollo dardos Todas 30
Calidad Color rojo Delicious 70 – 80
Color verde Granny Smith 30 – 60
Sólidos solubles Delicious 60
Sólidos solubles Granny Smith 50
Tamaño frutos Todas 50
Nutrición mineral y rendimiento
El rendimiento es un concepto económico, que establece la proporción de la materia seca
producida por una planta que es destinada a los órganos cosechables. En los árboles

frutales, los órganos cosechables son los frutos. Dependiendo de la edad del frutal y su nivel
de rendimiento, estos pueden constituir 40-65% de la materia seca producida por un árbol
frutal en la temporada. La vinculación entre crecimiento y rendimiento puede ser negativa; es
decir, un mayor crecimiento puede reducir el rendimiento. Por ello, el rendimiento de un frutal
no sólo depende de la interacción de la planta con su medio ambiente, sino en buena medida
de los estándares comerciales que definan la proporción de la fruta que tendrá los atributos
para ser comercializados.
Al analizar la vinculación entre nutrición mineral y rendimiento, es útil usar el concepto de
componentes del rendimiento. Los componentes del rendimiento para un manzano serán:
número de ramas, número de dardos o brotes frutales/rama, número de inflorescencias/brote
o dardo, porcentaje de cuaja o amarre (proporción de flores que llegan a la cosecha), y
finalmente peso/fruto. La nutrición mineral puede incidir sobre todos y cada uno de estos
componentes del rendimiento. Dado que varios componentes del rendimiento se forman o
establecen en los años previos, el efecto de la nutrición sobre el rendimiento no solo ocurre
en la temporada de producción de fruta.
El efecto de la nutrición mineral sobre el rendimiento puede ser directo o indirecto. Un efecto
directo podría darse ante insuficiencias nutricionales para satisfacer los requerimientos de
determinados nutrientes en el crecimiento o desarrollo de los frutos (es decir sobre el
componente del rendimiento correspondiente al tamaño o peso por fruto). En tanto que un
efecto indirecto de la nutrición sobre el rendimiento podría darse por la incidencia de la
nutrición en la magnitud de cualquiera de los otros componentes del rendimiento, tanto en el
año de producción como en los años previos.
Nutrición mineral y calidad de fruta
La calidad de fruta es un concepto subjetivo definido por el mercado (compradores y
comercializadores). Dentro del concepto global de calidad de fruta se incluyen atributos tales
como: tamaño, forma, color, ausencia de golpes, infecciones, abrasiones, desórdenes
fisiológicos o heridas, aromas, consistencia de la pulpa, etc.

La nutrición de huertos frutales debe considerar el aporte de elementos a órganos
específicos, antes que a la planta como un todo. Así por ejemplo, para una máxima vida
postcosecha, los frutos deben tener ciertos niveles de minerales. Las técnicas para lograr
esto son diferentes de aquellas para nutrir las partes vegetativas del árbol. En este caso, los
nutrientes deben aplicarse al árbol y luego, manipular las variables que inciden sobre la
translocación y acumulación de dichos nutrientes en la fruta.
CRECIMIENTO RADICAL
Las raíces son la parte menos visibles de la planta, pero igualmente importante que las
estructuras aéreas. Las raíces anclan el árbol, absorben, transportan y ocasionalmente
almacenan nutrientes y agua, además de sintetizar compuestos que son esenciales para la
regulación de las actividades de la planta. Debido a que es menos visible y más difícil de
acceder, ha sido menos estudiada que los órganos aéreos.
Importancia del crecimiento radical
Los huertos frutales crecen y producen en un sitio por 15-50 años. La naturaleza perenne de
los frutales y sus altas producciones, imponen condiciones distintas a las de plantas anuales
o árboles forestales. La condición del sistema radical puede afectar el rendimiento aún
cuando no existan deficiencias minerales aparentes en el suelo.
Aún cuando las copas de los árboles se podan y manejan cuidadosamente, hay pocas
prácticas culturales que alteren directamente el sistema radical. Un árbol frutal tiene
demandas nutricionales variables durante el año, según la tasa de crecimiento de fruta y
brotes, la magnitud de reservas de nutrientes desde la temporada anterior y las condiciones de
crecimiento.
A veces, las altas demandas de nutrientes pueden no ser satisfechas por las raíces y
requieran ser suministradas mediante aplicaciones foliares.

Aún cuando las raíces de los árboles frutales tienen el potencial de desplegarse en el suelo,
a menudo 70% de las raíces crecen en los 0-30 cm de profundidad. La aireación del suelo
determina la profundidad máxima del sistema radical. La amplitud de las raíces generalmente
es mucho mayor a la que alcanzan las ramas. Árboles maduros de manzanos y peras
alcanzan 18-21 m2
amplitud, mientras los frutales de carozo logran amplitudes de 8-16 m2
. La
densidad del largo de raíz varía entre 0,2 km/m2
en manzanos hasta 12 km/m2
en plantas de
kiwi (una diferencia de 60 veces).
La tasa de supervivencia de raíces al invierno depende de su diámetro; así, en manzanos
Red Chief Delicious/M 26, la tasa de supervivencia fue de 12% para raíces < 0,3 mm de
diámetro; 30% para raíces 0,3-0,5 mm diámetro; y 55-60% para raíces de 0,5 a 1,1 mm
diámetro. Por otra parte, las raíces más finas se encontraban en sectores más densamente
poblados y tenían mayor tasa de mortalidad que raíces más gruesas.
Crecimiento radical: plantas anuales vs. plantas perennes
Al comparar el crecimiento radical entre cultivos anuales y árboles frutales perennes, se
observan marcadas diferencias en la magnitud (largo, densidad), y arquitectura del sistema
radical. A pesar del potencial de extenderse a grandes distancias y profundidades, la
densidad del sistema radical de las plantas frutales es de varios órdenes de magnitud menor
al de especies anuales, tales como las gramíneas y dicotiledóneas (Cuadro 2). Ello implica
menor capacidad de la raíz para explorar, así como escasa interfase raíz/suelo. Si la
densidad radical es baja, es dable esperar una alta tasa de remoción de agua desde la zona
contigua a la raíz, a fin de satisfacer las demandas de agua por la transpiración de los
órganos aéreos. Ello crea fuertes gradientes en la superficie de la raíz. Así, las tasas de
ingreso de soluciones a la raíz de frutales serían 5-8 veces mayor que las medidas en
plantas anuales.

Cuadro 2. Relación crecimiento raíz/crecimiento foliar: La (cm raíz por cm2
hoja).
Cultivo La (cm cm-2
)
Gramíneas 100 – 4.000
Dicotiledóneas herbáceas 53 – 310
Coníferas 69 – 126
Frutales 2 – 6
Fuente: Neilsen y Neilsen, 2003
Al comparar plantas anuales con árboles frutales, la escasa magnitud del sistema radical es
incrementada al considerar los pelos radicales. Así, mientras un manzano de 1 año posee
17 millones de pelos radicales y una largo total de 3 Km, una planta de cebada puede tener
17 mil millones de pelos radicales, con un largo total de 600 Km.
La variable más importante en definir la captación de nutrientes es el largo total del sistema
radical. La absorción de nutrientes inmóviles (P, Zn y Fe), es muy dependiente del área de
contacto de la raíz, la cual depende del largo de raíz, de pelos radicales y las hifas de
micorrizas. Se esperaría que árboles con mayor densidad de largo radical (km m-2
), tuvieran
mayor capacidad de captar nutrientes y, con ello, mayor producción. Pero, al comparar
diversos frutales, no hay relación entre densidad del largo radical y potencial de producción
en condiciones ideales (Fig. 1). Los manzanos tendrían dinámicas de raíces muy eficientes;
así adquirirían más nutrientes y agua por unidad de C destinada a la raíz. Ello involucraría
ajustar las tasas de crecimiento radical, la longevidad de raíces y las tasas de respiración
radical. Así, la longevidad radical será mínima para raíces con baja eficiencia y máxima en
raíces con alta eficiencia.
Las estimaciones en eficiencia del sistema radical asumen que las plantas pueden
desprender las raíces cuando se hacen ineficientes; sin embargo, las raíces no se
desprenden de las raíces como los brotes se desprenden de las hojas, pues no hay zona de
abscisión clara en las raíces. Pero, existe evidencia que las plantas tienen control macro de
la longevidad de las raíces. Por ejemplo, hay mucha muerte de raíces dentro de 2 semanas
de la completa desfoliación de manzanos. Así también, alta producción de fruta se asocia
con alta mortalidad de raíces.

Figura 1. Comparación entre producción de fruta y largo de raíces en huertos de varios
frutales. A. Máximo rendimiento estable bajo condiciones ideales de cultivos frutales, B.
Largo máximo y mínimo de raíz/ unidad de área de huerto adulto (Fuente: Eissenstat et al.,
2002).

Coordinación del crecimiento
La optimización del crecimiento radical con la disponibilidad de nutrientes en el suelo, es
consistente con el concepto de equilibrio funcional entre raíz y parte aérea (brote). Este
concepto propone que las distancias entre fuentes y receptáculos regulan la distribución de
carbohidratos y nutrientes. Así, las raíces satisfacen más fácilmente sus requerimientos por
nutrientes minerales que por carbohidratos, mientras lo opuesto ocurre para los brotes.
Cuando los nutrientes están escasos, el crecimiento de la raíz y del brote estarán limitados
por los nutrientes; en esas condiciones hay amplia disponibilidad de carbohidratos para el
brote y se translocarán carbohidratos a las raíces. Cuando una raíz encuentra un volumen de
suelo rico en nutrientes, los nutrientes absorbidos inicialmente quedan en la raíz y
promueven el crecimiento. A medida que los nutrientes en la raíz alcanzan el nivel adecuado,
se translocan más nutrientes hacia el brote. A menudo, las conexiones vasculares
determinan que una parte del brote recibe una proporción significativa de sus nutrientes
desde una sección de la raíz, y en retorno, provee carbohidratos en primer lugar a esa raíz.
Esa sección del brote, que ahora tiene un nivel suficiente de nutrientes, llega a estar escasa
en carbohidratos y transloca una cantidad relativamente escasa de carbohidratos a la raíz;
así, el crecimiento de esa raíz llega a estar limitada por carbohidratos.
En especies forestales templadas hubo muy baja correlación entre vida media de hojas y
raíces, pero alta correlación entre largo radical específico (largo raíz/peso seco raíz) y área
foliar específica (área foliar/peso seco foliar). En manzanos existiría crecimiento asincrónico
de brotes y raíces. Así, rara vez se sobreponen períodos de fuerte crecimiento de brotes y
raíces, ello indicaría competencia por carbohidratos entre brote y raíz; pero, recientes
investigaciones muestran que ello no siempre ocurre (Figura 2).
Factores que afectan crecimiento radical
Diversos factores ambientales y de manejo afectan el crecimiento radical. Así, en manzanos
la producción de raíces es afectada por: portainjerto, edad de la planta, riego (tipo, frecuencia

y carga de agua), manejo del suelo, uso de mulch, fertilización (nutriente, dosis,
localización), poda aérea, poda radical y carga frutal. Por limitaciones de espacio, en este
texto nos concentraremos en la disponibilidad de nutrientes.
Figura 2.- Patrones de nacimiento de raíces a lo largo de 2 temporadas de crecimiento en
árboles de Gala/M9 en Summerland, BC, Canadá. Los árboles recibieron riego pleno en
ambos lados. Se indica fecha de plena flor (B) y cosecha (H) (Fuente: Eissenstat et al., 2006).
Disponibilidad de nutrientes. El crecimiento radical es mínimo en suelos infértiles por
limitación nutricional cerca del ápice radical. Al aumentar el contenido de nutrientes, las
raíces proliferan y forman una estructura más densa. Cuando los nutrientes exceden los
rangos óptimos, el crecimiento radical se inhibe por disponibilidad de carbohidratos y
eventualmente cesa.
El efecto de la nutrición sería indirecto y actuaría alterando las partes aéreas de los frutales.
En el caso del N, estimula el crecimiento primario de raíces absorbentes. En una planta con
adecuado N, el peso radical aumenta en 50% y la superficie radical absorbente se
incrementa en 200% respecto a un árbol con déficit. Por otra parte, N en exceso reduce el
crecimiento radical, pues promovería crecimiento de brotes e impidiría acumular materia seca
en la raíz. En plántulas de manzano (Red Chief Delicious), la adición localizada de N
(nitrato), aumentó la eficiencia radical al aumentar la absorción de N en mayor medida que lo
hizo el costo de la raíz. Consistente con ello, las raíces del sector donde se aplicó N tenían

mayor vida media. Ello sugeriría que la planta puede extender la longevidad de raíces más
eficientes con mayor asignación de carbohidratos y aumento en sistemas de defensa para
raíces que operan con mayor eficiencia (Fig. 3).
En cuanto a otros elementos, la adición de K y P aumenta la ramificación del sistema radical.
El K aumenta el peso radical de manera más eficiente que la parte aérea del árbol. El Ca es
esencial para que crezca el ápice radical; dichos ápices mueren más frecuentemente con
déficit leve o marcado de Ca. Aplicar P (foliar o suelo), reduce la infección radical por
micorrizas en frutales; ello se debería a inhibición de germinación de esporas del hongo o por
alteración de compatibilidad de micorriza con el huésped (árbol). En cualquier caso, una
menor infección de micorrizas puede alterar, entre otros: capacidad de planta a enfrentar
situaciones de estrés, resistencia a ataques por microorganismos fitopatógenos y
disponibilidad de nutrientes inmóviles: P, Zn y Cu.
Figura 3.- Vida mediana de raíces de manzano creciendo en macetas divididas. Las plantas
recibieron: nitrato en dosis alta (H; 8,0 mmol) o baja (L; 1,6 mmol) dos veces por semana
separadamente en cada maceta. Tratamientos: alto N en ambas macetas (HH), alto N en una
y bajo N en la otra (HL), y bajo N en ambas macetas (LL). Asterisco indica maceta medida.
Vida mediana de raíces se midió usando minirizotrones y tubo transparente rígido para 2
grupos de raíces. El grupo 1 son raíces nacidas antes de la primera cosecha (112 post-

transplante) y el grupo 2 son raíces nacidas entre primera y segunda cosecha (112 a 127
días post transplante).
DEMANDA DE NUTRIENTES
Los nutrientes cumplen diversas funciones, por lo que su demanda varía, entre otros, según:
especie y variedad frutal, edad de la planta, condición hídrica, carga frutal, condición
fitosanitaria y época del año. Según sus características (materia orgánica, pH, textura, CIC,
profundidad, etc.), cada suelo tiene cierta disponibilidad de nutrientes para su absorción por
la planta. Para evitar déficit, deberá suplirse la “oferta natural” de nutrientes con fertilizantes
(al suelo o follaje), en la forma y momento oportunos.
Elementos y órganos
Los diversos órganos en las distintas especies y variedades frutales, tienen ciertas
concentraciones de los diferentes elementos minerales. Hay alta extracción de K, Ca y N
(Cuadro 3). Hay alta remoción de K por los frutos. Existe similar distribución de N hacia los
distintos órganos de la planta. Gran parte del Ca está en ramas y brotes, en desmedro de
frutos; ello explica la baja acumulación de Ca en frutos y preponderancia de desórdenes
vinculados a déficit de este elemento en frutos de árboles frutales.

Cuadro 3: Distribución de nutrientes (kg/ha) en manzano cv. Golden Delicious con 500
plantas/ha y rendimiento de 90 ton/ha (Fuente: Neilsen and Neilsen, 2003).
Nutriente Ramas Hojas Raíces Frutos Total
Nitrógeno 39,7 32,6 27,6 21,3 121,2
Fósforo 6,0 3,9 5,6 4,0 19,5
Potasio 33,9 25,7 16,8 120,0 196,4
Calcio 83,5 53,5 21,0 4,4 162,4
Magnesio 8,0 6,7 3,5 3,7 21,9
Azufre 8,5 2,8 3,9 0,2 15,4
Cloro 4,5 24,3 1,3 15,2 45,3
DETERMINACIÓN DE LA CONDICIÓN NUTRICIONAL DEL HUERTO
En cultivos anuales, se usa regularmente el análisis de suelo para estimar aporte de
nutrientes del suelo y necesidades de fertilización. Pero en frutales, por ser plantas perennes
presentan reciclaje de nutrientes en la planta. Así, se requiere integrar información de
análisis de suelo, análisis foliar, de frutos y síntomas visuales.
Síntomas visuales
Los síntomas visuales se han usado extensamente en la nutrición mineral. Dado que los
niveles de un nutriente afectan ciertas vías metabólicas, el déficit/exceso de un nutriente
altera la fisiología y produce síntomas. Basar el manejo nutricional de un huerto sólo en
síntomas es problemático: 1.- Muchos síntomas sólo se expresan con déficit severos, por lo
que cuando se enmienda el problema, la planta ya ha tenido un período de desbalance con
efectos negativos sobre el rendimiento y calidad de fruta, 2.- Un síntoma puede deberse a

diversos problemas, algunos de los cuales pueden estar vinculados a la nutrición; incluso
aunque su causa fuera nutricional, hay desbalances en diversos elementos que producen
síntomas similares, 3.- Se requiere mucha experiencia para diferenciar entre diversos
síntomas, 4.- Es un método cualitativo, por lo que es difícil definir niveles de fertilización
basándose sólo en los síntomas.
Análisis de suelos
El propósito del análisis de suelo es proveer simultáneamente información sobre los
nutrientes solubles e intercambiables existentes en el suelo, y la cantidad de nutrientes
potencialmente disponibles a partir de componentes orgánicos e inorgánicos. Su efectividad
depende de la capacidad para simular las condiciones químicas del suelo que controlan la
disponibilidad de un nutriente, y para predecir la absorción de nutrientes por el cultivo. Aún
así, el análisis de suelo puede ser un útil indicador del aporte de nutrientes en huertos,
especialmente si se hace un seguimiento a través del tiempo. Aún más, es la única forma de
conocer posibles limitaciones de nutrientes antes de plantar el huerto; en este contexto, la
información de salinidad y, particularmente pH, puede ser importante para definir la
disponibilidad de nutrientes para la planta.
Existen dificultades para el uso regular del análisis de suelo en establecer pautas de
fertilización en frutales. Es difícil colectar una muestra representativa de la zona de
enraizamiento en árboles que tienen raíces profundas y distribuidas irregularmente. Además,
la distribución radical puede alterarse por la aplicación de agua y fertilizante, con lo que al
muestrear una pequeña porción del suelo puede no reflejar la realidad. Finalmente, los
valores críticos del suelo no han sido establecidos con exactitud en frutales, los cuales tienen
potencialmente un mayor período de captación de nutrientes que los cultivos anuales,
además de presentar almacenaje y reciclaje de nutrientes.
Una forma de tratar de reducir los problemas del muestreo de suelo es el uso de los llamados
lisímetros de succión, que son cápsulas porosas unidas a tubos de PVC de 60-120 cm de
largo que se insertan en la zona radical de frutales. Las cápsulas de 1,25 de diámetro,
emularían la raíz de los frutales (Fig. 4). Las muestras de nutrientes disueltos en agua de

riego (10-15 cc/muestra), deben colectarse 12-24 horas después del riego. Debe
estandarizarse el muestreo para reducir dispersión de los datos obtenidos.
Figura 4.- Lisímetro de succión usado para obtener muestras de solución de nutrientes en
zona de crecimiento radical en frutales.
Análisis de tejidos
En contraste con los análisis de suelos, el análisis de tejidos (incluido el análisis foliar),
integra variables que afectan la disponibilidad de nutrientes y, por ello, refleja los factores que
inciden en la disponibilidad de nutrientes (clima, manejo y carga frutal), antes que el
contenido del nutriente en el suelo. En frutales, las variaciones en niveles foliares son
menores que en anuales. Varios factores pueden alterar los niveles de nutrientes en tejidos.
La baja absorción de un nutriente puede deberse a poca aireación (baja respiración en raíz),
bajo nivel hídrico en el suelo o poca actividad metabólica en la raíz. En cambio, una alta
absorción de nutrientes puede reflejar condiciones óptimas de temperatura, sistema radical
amplio y activo, o alta capacidad fotosintética que entregue a la raíz suficientes carbohidratos
para un óptimo metabolismo radical.
Para que el análisis de tejidos pueda ser útil en determinar la condición nutricional de un
huerto, es preciso establecer criterios de muestreo que permitan comparar las muestras
obtenidas con los estándares establecidos para cada cultivo y variedad. Así, debe definirse el

momento de toma de muestra, el tipo y número de hojas, así como las características de las
plantas a muestrear. Se ha sugerido muestrear siempre de los mismos árboles, a fin de
poder correlacionar la condición mineral de las plantas con el crecimiento vegetal, así como
el nivel y calidad de la producción obtenida.
Considerando la diferente movilidad de los elementos entre los distintos órganos de una
planta, existen situaciones en que la condición nutricional del follaje no representa la
captación y acumulación de ciertos nutrientes por los frutos. Dado que la nutrición de ciertos
elementos minerales (en particular calcio) afecta la calidad y la vida postcosecha de la fruta,
en diversas especies ha sido necesario establecer la condición mineral de los frutos. Hay
bastante controversia sobre las partes del fruto que deben ser incorporadas en el análisis y
diversos laboratorios proponen variados métodos. Aquí también deben seguirse pautas
estrictas sobre el muestreo y manipulación de muestras.
Para tener un mayor conocimiento de la evolución de los niveles de N en la planta a lo largo
de la temporada, se han usado otros tejidos vegetales para hacer un seguimiento de este
elemento en la planta. Así, se ha postulado la determinación durante el receso de los niveles
de este elemento en dardo y raíces de manzano, así como en sarmientos y raíces de vid, ello
permite establecer el nivel de reservas de N y su disponibilidad para la brotación. En el caso
de la vid, se ha establecido una alta correlación (r = 0,92) entre los niveles del aminoácido
arginina y el N-total en raíces.
Integración e interpretación de datos
Para efectuar recomendaciones de fertilización debe integrarse la información proveniente de
diversas fuentes. Dado que la nutrición afecta el funcionamiento de diversos procesos
vegetales, sus efectos no sólo se van a observar en el análisis foliar. Al momento de
establecer la condición nutricional del huerto, no sólo debe incorporarse los resultados de los
análisis de los diversos muestreos (foliar, fruto, suelo, etc), sino además información sobre:
cantidad y calidad de fruta (peso, color, golpe de sol, vida postcosecha, firmeza, etc.),
crecimiento vegetal (brotes y raíces), así como fecha de caída de hojas, niveles de cuaja o
amarre, síntomas en frutos, hojas y brotes.

Para interpretar el análisis foliar, normalmente se ocupan los rangos estándares, críticos u
óptimos de los nutrientes. Dado que los niveles de nutrientes varían durante la temporada y
entre diversos tejidos, dichos rangos estándares están definidos según: 1.- Época de
muestreo, 2.- Tipo de tejido, 3.- Especie (y a veces variedad y patrón). En esas condiciones,
el nivel foliar óptimo de un determinado elemento se vincula al máximo nivel de producción y
calidad de fruta; este nivel está definido para una determinada variedad y condición climática.
Diversos investigadores señalan que el uso del nivel crítico para la evaluación del estado
nutricional de cultivos es cuestionable, pues ese enfoque no define si la deficiencia es aguda
o no; además, en el caso que se hayan clasificado uno o más nutrientes como deficientes,
tampoco establece cual nutriente es el más limitante. Aún más, los niveles de los nutrientes
están influidos por la dilución o concentración debido a las variaciones en la cantidad de
materia seca producida por el crecimiento.
Un enfoque diferente en la interpretación de los análisis de tejidos lo constituye el sistema
integrado de diagnóstico y recomendación (en inglés: DRIS), el que compara relaciones
duales entre nutrientes en el huerto bajo muestreo (N/P, P/K, K/Ca, Ca/Mg, etc.) respecto a
un grupo de alto rendimiento, lo que entrega valores estándares o normalizados. El método
DRIS ha ayudado a establecer desbalances nutricionales en diversos árboles frutales
(cerezo, manzano, vid, durazno) y de nuez (pecana y avellano europeo), en relación al
rendimiento y calidad de fruta. Se señalan como ventajas del DRIS sobre el método del valor
crítico: 1.- la integración de interacciones entre los nutrientes, así como de estos con la
acumulación de materia seca y con las actividades metabólicas, 2.- Calcula índices de
balance de nutrientes según un orden de su déficit.
Por otra parte, el método M-DRIS, considera los contenidos de nutrientes, así como un índice
de materia seca y no sólo sus relaciones duales. Comparado con otros métodos
integradores, una ventaja de este método es su mayor sensibilidad a identificar grupos de
plantas con problemas no nutricionales. Este método puede ser particularmente útil cuando
los valores críticos disponibles no son satisfactorios. Finalmente, el método CND requiere
análisis de la composición estadística de los datos y se basa en el establecimiento de
variables multinutrientes (z), las que se consideran en términos relativos mediante la media
geométrica de la composición nutricional. Se ha reportado que la consistencia en la
interpretación del análisis aumenta en la medida que el enfoque univariado (nivel crítico)

aumenta hacia un enfoque de relaciones bivariadas (de dos en dos o DRIS, M-DRIS).
Progresivamente a través de un análisis multivariado, se incorporaría la completa estructura
de variación. No fue posible encontrar en literatura ensayos en que comparen los tres
métodos en frutales; sin embargo, un estudio de ese tipo realizado en Eucalyptus en Brasil
concluyó: “Dependiendo de la forma escogida de comparación y grado de concentración del
nutriente, se pueden obtener resultados muy diferentes en relación a la concordancia de los
métodos”. Por otra parte, se ha señalado que estos métodos han sido poco probados en
frutales y que el método DRIS frecuentemente no provee mayor información que el uso de
valores críticos.
FERTILIZACIÓN
En huertos frutales, los fertilizantes se aplican para elevar los niveles nutricionales si estos
son inadecuados para la producción en calidad y cantidad de fruta. También se aplican para
mantener la fertilidad del suelo, la que declinará si las cantidades removidas del suelo por
pérdidas (lixiviación, desnitrificación, volatilización) o por la absorción del cultivo, son
mayores a los nutrientes aportados por la degradación de material parental o la
mineralización de la materia orgánica.
La aplicación de fertilizantes puede hacerse directo al suelo, disuelto en el agua de riego y
aplicado por riego presurizado (fertigación), así como asperjados a la parte aérea (foliar) o
aplicado en postcosecha dirigido al fruto (aspersión o inmersión).
Determinación de dosis
Para estimar dosis de fertilizantes, se requiere conocer o calcular: 1.- la demanda del
elemento por la planta, 2.- el aporte del elemento por el suelo, y 3.- la eficiencia de
fertilización. La demanda proviene de los requerimientos de cada elemento para formar los
tejidos del frutal (Cuadro 3). Ello tiene relación con el crecimiento y distribución de la materia

seca y los nutrientes minerales entre diversos tejidos del frutal. Normalmente la carga frutal
incide fuertemente en esta variable. Para establecer el aporte de nutrientes minerales del
suelo, hay varios enfoques. Uno es considerar los niveles provenientes del análisis de suelo,
teniendo presente que este método es más aplicable a cultivos anuales. En el caso del N,
puede asumirse un factor de mineralización de la materia orgánica.
La eficiencia de fertilización puede ser estimada con cierta precisión para el caso del N,
mediante el uso de nitrógeno pesado (N15). El cual al ser aplicado como fertilizante, permite
conocer el nivel de pérdidas, el movimiento en el suelo y su distribución entre los diversos
tejidos vegetales. En el caso de los otros nutrientes, se trata de estimar las pérdidas por cada
una de las variables que afectan el aprovechamiento del fertilizante (Cuadro 4).
Cuadro 4. Valores promedio de cuatro años de la eficiencia de recuperación de nutrientes en
un huerto de kiwi cv. Hayward (Fuente: Buwalda and Smith, 1988).
Variable (Kg/ha N P K Ca Mg S Cl
Absorción 527 70 572 517 87 88 241
Uso fertilizante 331 92 430 3900 318 65 290
Entrada atmósfera 124 1 28 28 16 48 464
Nutriente reciclado 364 39 223 485 76 73 190
Eficiencia (%) 64 53 84 12 21 47 26
Así por ejemplo, los cálculos para estimar las necesidades de fertilizantes (dosis de
referencia) en un cultivo de manzano Rojo spur en función de la eficiencia de fertilización (%)
y los niveles de rendimiento, arrojan los siguientes valores (Cuadro 5)

Cuadro 5.- Dosis de referencia de N calculadas para distintas producciones alcanzables y
diferentes eficiencias de fertilización nitrogenada en manzano Rojo Spur (Fuente: Silva y
Rodríguez, 1995).
Dosis de N (Kg / ha)
Eficiencias
de
Aplicación
(%)
Rendimiento total
(ton/ha)
40 50 60 70
40 75 60 50 43
50 90 72 60 51
60 105 84 70 60
70 120 96 80 69
Fertilizantes: características y consideraciones para su elección y uso
Al momento de definir el fertilizante a emplear y su forma de aplicación, los principales
factores a considerar son: forma del nutriente, velocidad de acción, riesgo de pérdidas,
cambio en la reacción del suelo (pH), concentración de nutrientes, aporte de otros nutrientes,
costo de adquisición, transporte, almacenaje y aplicación.
La aplicación de fertilizantes sólidos al suelo, particularmente las formas menos solubles
como en el caso de fósforo y potasio, es muy conveniente antes de establecer el huerto, por
la posibilidad de incorporar fácilmente el fertilizante

Formas de fertilización: suelo vs. follaje
Aplicaciones al suelo. El nitrógeno es el fertilizante que es más frecuentemente aplicado en
huertos frutales. La adición de fósforo y potasio al suelo sólo se justificará cuando los análisis
de suelo, la respuesta de la planta o el análisis de tejido indiquen la necesidad de aplicar. Las
aplicaciones de calcio pueden ser importantes cuando se usa para aumentar el pH del suelo.
A veces se recomienda aplicar magnesio y boro, mientras que los otros micronutrientes rara
vez se aplican al suelo.
Los fertilizantes solubles, especialmente el nitrógeno, pueden ser repartidos sobre el piso del
huerto y pueden moverse hacia la zona radical mediante las lluvias o el riego. La aplicación
concentrada dentro de la banda de herbicida puede ayudar a reducir pérdidas por absorción
de la vegetación entre hileras. Dadas las dificultades en su implementación y su potencial
daño al sistema radical, la aplicación en bandas es poco usada en huertos frutales, a pesar
que potencialmente mejoraría la absorción, especialmente en suelos poco fértiles. Un
ejemplo de esta aplicación en bandas, es la colocación de fertilizante fosforado (fosfato
mono-amónico) en altas dosis en el hoyo de plantación, lo que puede estimular el
crecimiento inicial del sistema radical, siempre que no se alcancen niveles excesivos de
salinidad en el suelo.
Fertigación. La adición de fertilizantes con el agua de riego es una técnica reciente para
fertilizar huertos frutales. Esta técnica tiene diversas ventajas, las que incluyen la posibilidad
de transportar los nutrientes solubles directamente a la zona radical al momento de regar. De
esta forma, las cantidades y oportunidades de aplicación de fertilizante pueden ser ajustadas
para coincidir con las demandas reales de la planta, reduciendo el tráfico frecuente en el
huerto para distribuir el fertilizante. El sistema funciona mejor con sistemas de microriego de
baja presión: goteo, microjet y microaspersión, los que tienden a concentrar las raíces en un
menor volumen de suelo. La reducción de pH puede ser un problema serio, especialmente
cuando fertilizantes acidificadores se aplican repetidamente a suelos con baja capacidad
tampón o buffer.

Investigaciones que compararon aplicación al voleo vs. fertigación muestran que ambos
pueden lograr similar crecimiento y rendimiento, pero el fertiriego tiene mayor eficiencia y
requiere menos fertilizante. Ya que el N como NO3 se mueve con el agua, una programación
efectiva del riego que impida los excesos, logra también reducir las pérdidas por lixiviación de
N. Sólo fertilizantes altamente solubles pueden aplicarse vía fertigación al ser incorporados
con sifón o inyector al sistema de riego. La fertilización puede ajustarse por volumen o zona
de riego, antes que a árboles individuales.
Fertilización Foliar. Los nutrientes minerales pueden ser aplicados directamente de árboles
frutales mediante la aspersión de concentraciones diluidas al follaje, yemas e incluso corteza.
Las aplicaciones foliares son particularmente efectivas cuando se dan alguna de las
siguientes circunstancias: 1.- Baja disponibilidad de nutrientes en los suelos (especialmente
por problemas de pH), 2.- Suelo con bajo nivel de humedad, 3.- Disminución de actividad
radical durante la etapa reproductiva. En la actualidad, las aplicaciones foliares son parte del
manejo comercial de huertos frutales (Cuadro 6).
Cuadro 6. Época, dosis y concentración de los principales aplicaciones de nutrientes
recomendados para su aplicación foliar en manzanos. Neilsen and Neilsen, 2003.
Nutriente Forma Época Dosis
(Kg/ha)
Concentración
(g/100 l)
Macro
Nitrógeno Urea Postcosecha ; corregir déficit y
bajar inóculo venturia
2-11 200-1000
Magnesio Sulfato o
Nitrato
Follaje temprano (4-6 semanas
post flor); corregir déficit
45-90 1200-2000
Fósforo KH2PO4 Follaje y fruta temprana ; reducir
degradación por baja temperatura
22 1000
Calcio Cloruro o
Nitrato
Al fruto, 6 sem. post flor y 6 sem.
pre cosecha; reducción Bitter pit y
mejor guarda
14-21 300-500

Micro
Boro Solubor Pre floración, mantener
rendimiento y corregir déficit
2,8-5,6 60-100
Zinc Sulfato
(36%
sólido)
Botón plateado a yema hinchada;
mantención o corregir déficit
4,5 -45 120-1200
Hierro Quelato Corregir déficit 1,1-2,3 Según proveedor
Manganes
o
Sulfato Corregir déficit 2-9 60-200
Cobre Oxisulfat
o
Follaje temprano de plantas
juveniles; puntas verdes en
árboles productivos
1-2 50
Las aplicaciones foliares de nutrientes minerales ofrecen la ventaja de una rápida respuesta
de la planta que la aplicación de nutrientes al suelo. Sin embargo, el suministro es mas
temporal y tiene algunos problemas: 1.- Baja tasa de penetración, particularmente en hojas
con cutículas gruesas (e.g. citrus y café), 2.- Escurrimiento desde superficies hidrofóbicas, 3.-
Lavado por lluvia, 4.- Secado rápido de soluciones, 5.- Cantidad limitada de un nutriente
(especialmente macronutriente), que puede ser aplicado cada vez, y 6.- Daño o necrosis
foliar. En fertilización foliar es importante la proporción de la aspersión que llega a cada
órgano de la planta. Esta variable debe necesariamente considerarse cuando se trata de
mejorar niveles de nutrientes poco móviles (como el calcio); así, si se pretende aumentar el
nivel de Ca en frutos, menos de 2 % de lo aplicado llega a ese órgano y, dado que es poco
móvil, habrá bajísima retranslocación desde otros órganos de la planta, aún cuando se
encuentren a escasa distancia del fruto en cuestión (Cuadro 7).

Cuadro 7. Efecto del volumen de mojamiento en la distribución de depósitos de pesticida
usado para aplicar la misma cantidad de producto/ha a un huerto maduro de manzano en
expansión foliar plena.
Area muestreada Volumen de aplicación (l ha-1
)
3742 560
Area de destino
Porcentaje depositado por g aplicado
Follaje 44,3 58,3
Fruto 1,9 1,8
Corteza 8,4 9,7
Total 54,6 69,8
Deriva
Piso huerto 32,2 24,3
Otras* 13,2 5,9
Total 45,4 30,2
Fuente, Hall, 1991. * Representa todas las áreas fuera del huerto tratado.

ABSORCIÓN DE NUTRIENTES
El hecho que existe mucha diferencia entre la composición mineral del sustrato (suelo) y
aquella de las plantas, es indicativo que hay entrada selectiva de elementos a la planta. Así,
la concentración de potasio en la solución suelo es generalmente menor a 0,005% (50 ppm),
mientras que dicho elemento constituye normalmente cerca de 1% del peso seco de la
planta. La barrera que separa la planta del medio es la membrana plasmática de la célula.
Sin esta membrana, las células vegetales estarían inundadas por su ambiente externo. Por
cada gramo de materia seca que la planta acumula, transpira 50-2000 gramos de agua. Este
movimiento de agua por la planta acarrea los solutos disueltos en ese líquido a la superficie
radical (flujo masal). Aún cuando los solutos pueden estar diluidos en agua, los volúmenes
de agua son tan grandes que las cantidades de solutos acarreados a la superficie de las
raíces pueden ser considerables. La membrana plasmática es una barrera que evita la
entrada descontrolada de tales solutos.
Interacción raíz/sustrato
La absorción de nutrientes por las raíces de plantas ocurre por 3 vías: 1.- Flujo masal de
nutrientes disueltos en agua en contacto con la raíz, 2.- Intercepción directa de la raíz, y 3.-
difusión (si hay gradiente de concentración entre raíz y suelo circundante). Estudios en
gramíneas señalan que la difusión explica la mayor parte de la absorción de P (93%) y K
(78), mientras que el flujo de masa sería responsable del mayor porcentaje de la absorción
de N(99), Ca (72), Mg (87), Fe (53) y B (97). La intercepción radical explica un bajo
porcentaje de la absorción de Ca (28), Mg (13) y Fe (10). En frutales, por su baja densidad
radical, tendría menor importancia la intercepción directa.
La mayor cantidad de iones disueltos en agua es en la región ubicada pocos centímetros
detrás del ápice radical. Esta es la región con mayor actividad y en la cual los pelos radicales
son más numerosos. Los tejidos mas viejos de las raíces de los árboles frutales, se
suberizan progresivamente y se hacen menos permeables. Pero, esta impermeabilidad no es

absoluta, por lo que normalmente hay considerable flujo de agua y nutrientes a través de
estas regiones menos activas de la raíz. Las secciones no suberizadas de los árboles a
menudo no tienen la suficiente presencia en el tiempo y espacio como para proveer por si
solas los requerimientos de estas plantas.
Una vez que los nutrientes disueltos en agua ingresan a las células de la raíz, el movimiento
radial hacia los haces vasculares lo pueden hacer ingresando al interior de las células
(simplasto) o moviéndose entre las células (apoplasto). Se estima que la mayor parte del flujo
es por la vía de menor resistencia (apoplasto). En partes maduras de la raíz, la parte que se
movió vía apoplasto, debe ingresar al interior de las células al llegar a un grupo de células
conocidas como endodermis, en la cual la presencia de una formación llamada Banda de
Caspari impide el paso de sustancias por el apoplasto. Una vez que pasan la endodermis, la
solución con nutrientes llega a los haces vasculares y puede moverse hacia la partes aéreas
de la planta vía xilema gracias a las diferencias de presión generadas por la transpiración de
agua en las hojas.
El tejido vascular es el principal paso de agua en la raíz, a través del tallo, en los pecíolos y
venas de hojas. En la hoja, las venas traen nutrientes hasta células del mesófilo. El agua se
mueve por el mesófilo (a través del apoplasto como lo hizo antes de manera radial en la raíz)
y ahí se transpira desde la superficie foliar por los estomas.
Interacción hoja/solución fertilizante
Gran parte de los nutrientes aplicados al follaje son sales o compuestos polares. Para pasar
adentro de la hoja deben atravesar la epidermis (banda compacta con 1 o más capas de
células). Tiene dos estructuras vinculadas con ingreso y salida de sustancias: cutícula y
estomas (Figura 5). La cutícula contiene principalmente cutina (un polímero lípido) y cera, la
que cubre la pared externa (a menudo engrosada), de las células epidermales. En muchos
frutales, la cutícula está cubierta por una película de cera, que disminuye la pérdida de agua
y la entrada de sustancias.

Figura 5. Esquema de la cutícula de una hoja, indicando sus distintas partes (Fuente. Epstein
and Bloom, 2005).
La cutícula ofrece dos opciones para ingresar sustancias: la ruta lipofílica (no polar), apta
solo para ingresar compuestos no polares, por lo que tiene rol menor en el ingreso de
fertilizantes foliares. Las moléculas polares o cargadas eléctricamente, penetran la cutícula
mediante poros polares, los que están cargados negativamente (favorecen ingreso de
cationes y rechazan entrada de aniones).
En los últimos años, el rol de la vía estomática ha sido objeto de controversia. Se ha
demostrado que los estomas están protegidos contra el ingreso de agua líquida; ello se tomó
como evidencia contra la posibilidad de absorción de sustancias a través de los estomas.
Pero, estudios posteriores han demostrado que el ingreso ocurre en conexiones líquidas que
cruzan los estomas (conexión transestomática) provistas por agua adherida a las paredes de
los poros estomáticos. Los estomas serían importantes para el ingreso de sustancias
aplicadas foliarmente; en el caso de aplicación de N (como urea, nitrato o amonio), la vía
estomática significó 70-90% del total de solución absorbida vía foliar.

ESTUDIOS DE CASOS
Se analizará en mayor profundidad la fisiología y el manejo nutricional del calcio, elemento
de gran importancia en el rendimiento y calidad de fruta.
Nutrición con calcio
El calcio es tal vez el elemento mineral más importante para la calidad de los frutos. Frutos
con altos niveles de Ca tienen mayor y mejor vida postcosecha y menor tasa de maduración
(Cuadro 11). Las concentraciones de Ca en los tejidos necesarias para obtener estos
beneficios son mayores a las que se pueden alcanzar “naturalmente”. Por ello, el interés de
producir fruto con alto Ca es difícil de alcanzar y requiere manejar todos los factores que
afectan la absorción y acumulación de calcio por los frutos. La nutrición de calcio es
complicada, pues el Ca se necesita principalmente en frutos. Por ello, este no sólo debe
absorberse por la raíz, sino translocarse hacia el fruto.
Calcio en el suelo y la planta. La mayor parte de los suelos plantados con frutales
contienen altos niveles de calcio (3,5%, 35 ton/ha) como minerales de carbonato, silicato,
sulfato y fosfato. El Ca comprende normalmente a 65-85 % de los cationes intercambiables
adsorbidos a la materia orgánica y a coloides inorgánicos del suelo. El Ca tiene la mayor
concentración (50-100 ppm) de cualquier catión en el suelo. La disponibilidad de Ca en el
suelo tiene fuerte relación con su pH: a mayor pH, mayor saturación de cationes con Ca. Las
necesidades de Ca por la planta son satisfechas por el flujo masal de agua hacia la raíz. La
cantidad de Ca en el suelo generalmente es suficiente para el crecimiento vegetal.
Interacción con otros elementos. Hay competencia entre Ca, Mg y Na por los sitios activos
de absorción por las raíces en el suelo. Las relaciones ideales entre estos elementos serían:
Ca/Mg = 6:5:1 y Ca /K = 13:1, pero ello no siempre se cumple en la práctica y dichos valores

sólo serían indicativos. En cuanto al manejo de la fertilización, solo la adición de altas dosis
de K han tenido, en ciertas ocasiones efectos negativos sobre la absorción de calcio. El ión
NH4 es fuerte competidor en la absorción de Ca. Ello por su efecto sobre una reducción del
pH del suelo y su efecto antagónico en la absorción de calcio por las raíces. La adición de
250 unidades de urea/ha a manzanos, redujo el pH entre 0,5 y 2 unidades, dependiendo de
la época del año y profundidad de obtención de la muestra.
Calcio: roles, fisiología y efectos de déficit. El Ca es un macronutriente por su
requerimiento por la planta y niveles en la hoja; pero a nivel celular, funciona como
micronutriente. El Ca tiene roles fisiológicos y bioquímicos en apoplasto y citoplasma. Para
cumplir estos roles, la concentración en el apoplasto es de 1.000 a 5.000 µM, mientras que
en el citoplasma es de 0,1 a 1,0 µM.
El Ca tiene roles en la estructura de la pared celular e integridad de membranas; ello afecta
la firmeza de los frutos. Al formar parte de una proteína (calmodulina), tiene rol regulador en
diversas funciones celulares. El Ca controla la apertura estomática, lo que regula entrada de
CO2 (para la fotosíntesis) y salida de agua (transpiración). El Ca participa en la interpretación
de señales desde el ambiente. Muchas señales ambientales mediadas por el Ca se vinculan
con estrés biótico o abiótico (salinidad, anoxia, choques térmicos, perturbaciones mecánicas
y altas concentraciones de aluminio).
Aún cuando los síntomas de bajo Ca pueden observarse en diversos tejidos, en los frutales
los síntomas más importantes ocurren en los frutos. Un fruto con bajo nivel de Ca tiene
mayor incidencia de desórdenes fisiológicos (Bitter pit, cork spot, internal breakdown), menor
vida postcosecha, maduración más acelerada, caída mas brusca de la firmeza en
postcosecha y menor resistencia al transporte y manipulación (Cuadro 8).

Cuadro 8. Efecto de tratamientos con Ca sobre diversas variables de manzanas Golden
Delicious. Fuente: Glenn et al., 1988.
Nivel Ca (ppm) Firmeza (kg) Respiración
(ml CO2 kg-1
h-1
)
Etileno
(µm kg-1 h-1
)
- Ca 185 6,3 15 90
+Ca 350 8,6 10 40
Predicción de desordenes fisiológicos: el caso del Bitter pit. En frutales, los niveles
foliares de Ca raramente son deficientes, aún cuando puedan presentarse deficiencias de Ca
en frutos. Dado que existe escasa retranslocación de Ca desde brotes a frutos, la
determinación de los niveles de Ca en frutos debiera ser un mejor indicador de la
acumulación de este elemento que los niveles foliares. Pero, hay problemas (muestreo de
frutos y la elección de los tejidos del fruto en los cuales se analizará el calcio para determinar
Ca en el fruto) que dificultan su uso. Al respecto, debe considerarse que los niveles de Ca
varían entre árboles, dentro del árbol y dentro del fruto. Por lo tanto, es difícil conseguir una
muestra que sea representativa de todo el huerto.
Una vez definido el árbol y fruto que se colectará para análisis, debe considerarse que los
niveles de calcio (y otros elementos) fluctúan dentro del fruto, tanto al comparar diversas
zonas del fruto como durante su crecimiento en el árbol y en su vida postcosecha. Ello ha
generado que diversos laboratorios tomen muestras de diversa forma y midan diferentes
partes del fruto, así como también se establezcan diversos estándares. Por lo anterior, la
correlación entre niveles de calcio e impacto sobre la calidad de fruta (desórdenes
fisiológicos) puede ser baja (Cuadro 9).

Cuadro 9. Capacidad predictiva (R2
)z
de diversos métodos para estimar la incidencia de bitter
pit en manzanas.
Método predictivo R2 y
Infiltración frutos con Mg
Inmersión frutos en Ethephon, 2000
ppm
Ethephon + Infiltración frutos con Mg
Largo brote terminal
Análisis mineral de Frutos: K + Mg / Ca
: Ca
0,671
- 0,871
0,601
-0,841
0,791
0,381
- 0,502
0,123
-0,401
0,191
-0,433
z
R2
(coeficiente de determinación): mide la proporción de incidencia de bitter pit en post
cosecha (90-120 d a 1-3 ºC), que es explicada por muestras colectadas dentro de 7 d de
cosecha
y
Fuentes: 1
= Gajardo, 1996; 2
= Retamales and Valdes, 2000; 3
= Van der Boon, 1980.

Para obviar los anteriores problemas, el autor de este artículo ha liderado un grupo de
investigadores que ha usado el antagonismo natural entre algunos elementos y el Ca. Se
generó un método para predecir desordenes en manzanos (particularmente Bitter pit) que
induce a la fruta a expresar rápidamente su nivel de Ca. El método implica un cuidadoso
muestreo de frutos 20 o 40 días precosecha y su infiltración en MgCl2, para inducir luego de
16-20 días manchas “tipo Bitter pit” en la superficie de frutos. El número de frutos con
manchas “tipo Bitter pit” tiene alta correlación con la incidencia de Bitter pit en fruta después
de 3 meses en almacenaje refrigerado. El método ha sido ensayado con éxito en diversos
países: Chile, Polonia, Corea del Sur, Brasil y Sudáfrica.
Efecto de aplicaciones de Calcio: suelo vs. follaje. Aplicar Ca al suelo puede aumentar los
niveles foliares, pero no los del fruto. Por ello, aplicar Ca al suelo sólo se justifica en huertos
plantados en suelos muy ácidos.
Aún cuando una baja proporción de lo aplicado llega al fruto, los mejores efectos sobre los
niveles de Ca en frutos y su calidad se han obtenido con aplicaciones repetidas al follaje,
normalmente como cloruro, pues es barato y efectivo. Usualmente se usa 0,5%
(peso/volumen), pero aspersiones únicas al 4% justo antes de cosecha si bien queman el
follaje, han sido efectivas en reducir desordenes. El Ca absorbido por frutos tiene directa
relación con el número de aplicaciones, las que varían entre 4-10 (Cuadro 9). Hay mayor
efectividad al combinar aplicaciones tempranas (dentro de 6 semanas post cuaja) y tardías
(dentro de 6 semanas pre cosecha). Si hay condiciones predisponentes para bajo Ca en
frutos, las aspersiones foliares pueden complementarse con inmersión o ducha con hasta 2%
CaCl2 (peso/volumen)en postcosecha.
Manejo integral de la nutrición de Calcio. Un manejo integral de la nutrición de Ca debe
incorporar un conjunto de prácticas que alteren las diversas fases de acumulación de Ca por
los frutos. Entre ellas: 1.- Aumentar la absorción de Ca por la planta, 2.- Incrementar, dentro
de la planta, el aporte proporcional de Ca hacia el fruto, 3.- Evitar la dilución del calcio
acumulado, y 4.- Incrementar el tenor de calcio mediante aplicaciones dirigidas directamente
al fruto.

Respecto al primer punto, puede lograrse con: 1.- Mayor generación de nuevas raíces en
cada temporada, 2.- Mantener adecuado nivel hídrico en el suelo, evitar exceso o déficit, 3.-
Evitar altos niveles de NH4, K y Mg, los que compiten con Ca por su absorción por las raíces.
Respecto al segundo punto: Incrementar en la planta, el aporte proporcional de Ca al fruto
(Cuadro 3). Esto se puede lograr: 1.- Impidiendo crecimiento excesivo de brotes (manejo
hídrico, N, carga frutal), 2.- Evitando podas invernales severas, y 3.- Efectuando podas
veraniegas suaves. Respecto al tercer punto, puede alcanzarse: 1.- Evitando raleo (aclareo)
excesivo de frutos, 2.- Realizando buena polinización, para tener alto número de semillas,
mayor nivel de auxinas y mayor atracción de Ca hacia el fruto. El punto 4 ya ha sido tratado
en este documento.
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REGRESAR
Manejo de la Nutrición y Fertilización en el cultivo del
Nogal Pecanero
Dámaris L. Ojeda Barrios1
, Victoria Fernández Fernández2
,
Esteban Sánchez Chávez1
y Homero Ramírez Rodríguez3
1
Facultad de Ciencias Agrotecnológicas. Universidad Autónoma de Chihuahua
Campus 1. Chihuahua, Chih. México. 2
Estación Experimental del Aula Dei. Consejo
Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Apdo, 202, Zaragoza, España.
3
Universidad Autónoma Agraria “Antonio Narro” Departamento de Horticultura.
Saltillo, Coah. México. dojeda@uach.mx

Había bajado a los nogales
Para ver las flores del valle
Por ver si la viña, estaba brotando
Y florecían los granados
Cant 6, 11

INTRODUCCIÓN
El cultivo del nogal pecanero (Carya illinoinensis), también conocido como nueces de
pecana, nuez encarcelada o nogal de Illinois, es un árbol caducifolio de la familia
Juglandácea. Su origen se encuentra el Suroeste de Estados Unidos y el Norte de México,
región que contribuye con el 95% de la producción a nivel mundial. Los frutos de este árbol
son conocidos como “nuez americana”, son de forma oblonga y puntiaguda y se cosechan
secos; es una nuez de agradable sabor y alto nivel nutritivo que se consume principalmente
al natural como aperitivo, aunque se usa cada vez con mayor frecuencia como un buen
ingrediente para la elaboración de postres, tartas, pasteles y helados. Estados Unidos,
Canadá y México son los principales consumidores de nuez pecanera, aunque existen
mercados con fuerte desarrollo como Hong Kong, China y la Comunidad Europea. En
Estados Unidos la nuez pecanera ocupa el tercer lugar entre las nueces, detrás de la
almendra y la nuez de castaña (walnuts).
La producción mundial de nuez pecanera en el 2005 se estimo en 193,862 toneladas. Esto
significa el 3.6% de la producción mundial de nueces. Los principales productores de nuez
pecanera son Estados Unidos de Norteamérica y México. Representan el 95% del total
mundial, con el 59.3% y 35.7%. Otros países productores son Australia, Sudáfrica, Brasil y
Egipto. En México las plantaciones y los rendimientos se han incrementado en los últimos diez
años. Para 2005 se reportaron 65,685 hectáreas plantadas de las cuales 51,328 hectáreas se
encontraban en producción. Los principales Estados productores son Chihuahua y Coahuila
que en conjunto aportan el 75% de producción nacional. Destacan también Sonora, Durango y
Nuevo León. Actualmente, el cultivo del nogal pecanero ocupa el sexto lugar en importancia
económica por su valor en pesos de los cultivos agrícolas más importantes en el Estado de
Chihuahua con una superficie plantada de 42,685 hectáreas de las cuales 29,449 hectáreas se
encuentran en producción y el resto en desarrollo, con una producción de 44,472 toneladas
para el ciclo 2005, que equivale a un 56 % de la producción nacional, que lo hace el primer
productor de nuez en el país. Para Chihuahua existen cuatro regiones importantes productoras
de nuez: Jiménez-Valle de Allende, Delicias-Camargo, Chihuahua-Aldama y Buenaventura-
Ahumada regiones donde se produce la nuez de mayor calidad en el mundo (FIRA, 2006).

GENERALIDADES DE LA NUTRICIÓN
El nogal pecanero requiere de los 17 elementos esenciales para el crecimiento de las plantas.
No obstante el nitrógeno y el zinc son los nutrientes a los que presenta mayor respuesta en
crecimiento y calidad. En el norte de México las aplicaciones más frecuentes son de
nitrógeno, fósforo, potasio y zinc.
DIAGNÓSTICO NUTRICIONAL
Para reconocer las necesidades nutricionales de los nogales se utilizan diversos enfoques,
dentro de los cuales tenemos la tasa de extracción de nutrimentos, sintomatología visual,
análisis de suelos, análisis de agua y el análisis foliar.
EXTRACCIÓN DE NUTRIENTES
Esta técnica parte del supuesto de que dentro de la huerta todo es un sistema cíclico y que
se deben reponer únicamente los nutrientes que son extraídos por Ia cosecha. Los niveles
de extracción de nutrientes de acuerdo a Sparks (1977) en nogal se presentan en el
Cuadro 1. Como se puede apreciar las cantidades removidas por esta cosecha son bajas, y el
cultivo del nogal no puede desarrollarse satisfactoriamente si solo aplicáramos estas
cantidades.
Lo anterior es porque se requieren nuevos nutrimentos para la formación de nuevas
estructuras de los árboles, tomar en cuenta los nutrientes removidos por las podas, considerar
que la descomposición de los tejidos que se incorporan en el suelo no ocurre, al ritmo de
necesidades de las plantas, y por último tener en cuenta que la eficiencia de la aplicación de
los fertilizantes no es del cien por ciento.

SINTOMATOLOGÍA
El enfoque de la sintomatología visual de deficiencias y excesos de los nutrimentos y otros
elementos químicos se basa en la afectación de los procesos fisiológicos en los que
intervienen. La principal ventaja de este método es que con la participación de un técnico
capacitado se pueden realizar diagnósticos confiables a bajo costo.
Cuadro 1. Cantidad de nutrimentos removidos por una cosecha de 2000 kg de nueces.
Nutriente Kg de nutrientes
Nitrógeno
Fósforo
Potasio
Calcio
Magnesio
Manganeso
Hierro
Boro
Cobre
Zinc
Molibdeno
17.06
3.86
7.38
6.52
0.98
0.138
0.054
0.020
0.016
0.056
0.0036
Sparks, 1977

Por otro lado, la principal desventaja es que cuando se presentan los síntomas visuales, ya
ha ocurrido un daño a la fisiología de la planta que se traducirá en una reducción del
potencial de rendimiento.
A continuación se describen las funciones de los nutrientes y la sintomatología visual de
sus deficiencias y excesos.
Nitrógeno. El N es el cuarto elemento en la composición cuantitativa de los tejidos
vegetales, en ellos forma parte de distintas biomoléculas como aminoácidos, proteínas,
enzimas, ácidos nucleicos DNA y RNA, hormonas así como en la clorofila y otros
componentes celulares (Marshner, 1995 y Mengel y Kirkby, 1987). Es altamente móvil dentro
de las plantas por lo que su deficiencia se presenta en las hojas adultas. Como ningún otro
nutriente, es determinante del vigor, producción y calidad de la fruta. Por tal razón, el correcto
manejo de la fertilización nitrogenada requiere del conocimiento de los ciclos internos del
nitrógeno en el suelo y en el árbol. Afortunadamente, en los últimos años se ha enfatizado
mucho en comprender cómo las distintas especies frutales utilizan el nitrógeno y los
resultados obtenidos permiten un manejo mucho más racional del fertilizante y del sistema
suelo-planta en su conjunto (Ojeda et al., 2005).
Cuando este nutriente es deficiente, se reduce el crecimiento de los brotes y cuando los
crecimientos anuales no alcanzan más de 15 cm de longitud, es un síntoma de que la
planta puede requerir mayor cantidad de este nutriente. También se presentan fallas en el IIe-
nado de la almendra.
Por otro lado el exceso de este nutrimento provoca mucho crecimiento vegetativo que
puede afectar problemas en la calidad, sobre todo por la germinación de las nueces. El
mayor efecto de este nutrimento es en el número de frutos. Esto afecta directamente al
rendimiento (Sparks, 1994).
Niveles excesivos de N tienden a reducir las concentraciones de otros elementos en el árbol
principalmente K y en menor cantidad P, simplemente porque el crecimiento estimulado por
el N adicional, diluye la cantidad de K y P. Si la cantidad de K en hoja esta en nivel mínimo,
la aplicación de N induce lo que se denomina “quemado”. El “quemado de la hoja” causa

una severa defoliación que aparece primero en la parte basal de las hojas y brotes y
progresivamente aumenta hacia las puntas (Goff et al., 2000).
El nitrógeno y el potasio parecen estar involucrados en un desorden fisiológico conocido
como hoja corchosa, que se manifiesta como áreas necróticas en las hojas del nogal. Este
problema se presenta en huertas donde la fertilización nitrogenada es alta, y el suministro
de potasio es bajo. Las variedades más afectadas son Shoshoni, Desiderable, y Cheyenne.
No obstante, un estudio donde se evaluaban dosis de nitrógeno y potasio no se encontró
efecto significativo en la interacción de estos dos nutrientes. Solo en tres de 11 anos en
estudio se encontró que el síntoma se redujo cuando se incrementaban las dosis de potasio
(Worley, 1991).
Fósforo. Participa en los procesos energéticos de las plantas. Es móvil dentro de los tejidos
por lo que se trasloca a los tejidos jóvenes cuando hay bajos niveles de abastecimiento por
parte del suelo. Su deficiencia provoca palidez en las hojas más adultas las cuales se tornan
de un color rojizo. Síntomas de su exceso no han sido reportados, pero pudieran presentarse
problemas en el funcionamiento de otros nutrientes, especialmente con zinc. El fósforo
afecta la calidad de los frutos, incrementando el por ciento de almendra (Sparks, 1994). El N
y P están íntimamente involucrados en el metabolismo y crecimiento de las plantas, tienen
numerosos puntos de interacción y sus procesos son dependientes. El papel del P en el
metabolismo del N se ha estudiado con detalle, la asimilación de NO3
-
se ve alterada cuando
las plantas son privadas de P (Ruiz y Romero, 1999).
Potasio. El K es el segundo macronutriente más requerido por las plantas y en cultivo de
nogal donde es requerido para una mayor producción. No tiene una función estructural, pero
desempeña numerosos papeles catalíticos, que no están muy claramente definidos
(Marschner, 1995). Más de 50 enzimas, dentro de las que se encuentran la NR y otras que
participan en el metabolismo del N son estimuladas por este elemento, ya que induce
cambios en la conformación de las enzimas, aumentando las velocidad de las reacciones
catalíticas Vmax y en algunos casos aumenta la afinidad por el sustrato (Marschner, 1995)
en concentraciones adecuadas favorece los procesos de absorción y translocación de N

(Ruiz et al., 1999). Algunos autores mencionan que su papel principal es el de mantener la
turgencia de las células, la apertura y cierre de estomas está regulada por el contenido de K
en células guardia. Está involucrado también en el transporte de carbohidratos, regulación de
ósmosis y otros procesos fisiológicos en las plantas. Sus funciones más importantes están
en el transporte de azúcares y la regulación hídrica de la planta. Es un elemento móvil dentro
de las plantas por lo que su deficiencia se presenta en los tejidos más adultos. Las
deficiencias se manifiestan durante el verano como una necrosis marginal que inicia
primeramente en !as hojas más adultas. Estos síntomas son más aparentes en la variedad
Wichita. Síntomas de excesos no se han apreciado, pero pudiera provocar desbalances
nutricionales, sobre todo con magnesio. Al igual que fósforo también influye
positivamente en el por ciento de almendra de las nueces (Sparks, 1994).
Magnesio y Calcio. El primero participa estructuralmente en la clorofila, mientras que el
segundo es un elemento esencial en la pared celular y juega un papel importante en la
integridad de la membrana celular, interviene en muchas funciones celulares como
secreción, regulación del intercambio de gases, balance iónico, expresión genética,
metabolismo del carbono etc. La influencia del Ca en el metabolismo del N depende
principalmente de la fuente nitrogenada usada. Cuando la forma nitrogenada es NH4
+
, la
aplicación de Ca aumenta la absorción de NH4
+
y mejora la utilización de N en la planta,
mejorando los rendimientos en producción y biomasa (Azcón-Bieto, 2000).
Hierro. Participa activamente en procesos enzimáticos, tanto en la fotosíntesis como la
respiración, y es también un elemento esencial en la síntesis de clorofila (Mengel y Kirkby,
1987). Este nutriente es poco móvil en el árbol. La carencia de fierro se presenta al inicio de
la estación de crecimiento (mediados de abril-principios de mayo) y se hace más evidente
conforme avanza el ciclo (Tarango, 2004).
Las deficiencias se manifiestan como una clorosis general de las hojas jóvenes, en las cuales
solo las nervaduras permanecen verdes; bajo condiciones severas la clorosis puede presentarse
en todas las hojas del brote, para posteriormente aparecer necrosis en los bordes de las

hojas y el color amarillo puede tornarse blanco. Asimismo, el potencial de producción de
flores y de amarre de los frutos se reduce (Nuñez, 2001).
Manganeso. Este elemento participa en diversos procesos enzimáticos. Su deficiencia no
es común, aunque la sintomatología en hojas de oreja de ratón, en la cual la nervadura
central sales de la lámina foliar ha sido relacionada con deficiencias de cobre o man-
ganeso. Sin embargo este problema es bastante complicado, atribuyéndosele a diversos
desordenes nutricionales y fisiológicos y se le ha encontrado relación con Fe, la relación N/S y
al calcio (Marschner, 1995) y últimamente se asocia a una deficiencia de Ni (Wood, 2002).
Cobre. Este elemento participa principalmente en procesos de oxidación-reducción. Al igual
que al manganeso se le ha relacionado con el síntoma de la oreja de ratón. No se han
reportado deficiencias de cobre en huertas de nogal (Tarango, 2004).
Boro. Participa en la formación y distribución de azucares en las plantas. Actualmente no se
han detectado deficiencias de este elemento en las huertas nogales. Uno de sus efectos
pudiera observarse en el amarre del fruto ya que participa en la germinación y crecimiento
del tubo polínico. En regiones áridas del suroeste de Estados Unidos no se ha encontrado
respuesta a la aplicación foliar de borato de sodio en dosis de 1.5 Kg por ha (Kilby et al., 1998).
Rara vez se encuentran los síntomas foliares de carencia de boro. En las regiones áridas,
generalmente hay suficiente B para los nogales. Un exceso de B puede ser más común que una
carencia (Tarango, 2004).
Zinc. Junto con el nitrógeno, este elemento es uno de los nutrientes claves en la
producción y calidad del nogal pecanero. Participa en la formación de triptófano un
precursor del ácido indolacético, auxina que promueve el crecimiento de los tejidos
vegetales (Mengel y Kirkby, 1987). Esta auxina promueve el crecimiento de las hojas y
entrenudos. Cuando los niveles de AIA, son bajos, los entrenudos son cortos y las hojas
pequeñas y lanceoladas dando la apariencia de una roseta. La deficiencia de este nutriente

también afecta la formación de la clorofila y el intercambio gaseosos por los estomas. El nivel
mínimo para alcanzar las máximas tasas de este proceso es de 15 ppm (Hu y Sparks, 1991).
La deficiencia de zinc provoca que la calidad de la nuez se reduzca (Hu y Spark, 1991). El peso
del ruezno, el peso de la cáscara de la nuez, el peso de la almendra, el por ciento de
almendra, el volumen por nuez, la densidad de la nuez, la longitud y ancho de la nuez y
el grosor de la cáscara de la nuez son afectados negativamente en árboles deficientes de
zinc. El número de nueces por brote se reduce de 2.2 en árboles normales a 1.3 en árboles
deficientes. Así mismo, la apertura del ruezno se puede retrasar hasta en 42 días en los
árboles con síntomas de deficiencia severa. Brotes con síntomas de roseta prácticamente no
presentan nueces (Nuñez, 2001).
Níquel. Recientemente se ha demostrado que el níquel es el causante del síntoma conocido como
“oreja de ratón” en nogal pecanero (Wood et al., 2002), aunque su función fisiológica aún no esta bien
definida. El níquel es parte de la estructura de la enzima ureasa, la cual afecta el metabolismo de N en el
árbol (Figueroa, 2006). De acuerdo a este autor, este síntoma se presenta comúnmente en huertas o
árboles replantados en sitios donde había nogales maduros, debido probablemente a una acumulación
excesiva de Zn. Aunque también se puede observar en árboles creciendo en suelos arenosos o con pH
tendiente a la acidez. En México no hay productos a base de Ni que se comercialicen para corregir esta
deficiencia (Figueroa, 2006).
ANÁLISIS DE SUELO
Esta técnica permite conocer las condiciones en las cuales las raíces toman los nutrientes
para su desarrollo. En los frutales, la relación entre la cantidad de nutrientes
determinados, pocas veces se relaciona con el desarrollo de las plantas. Esto se debe en
parte a que sus sistemas radicales tienen mayor grado de exploración. No obstante, si
se pueden, determinar satisfactoriamente los elementos o compuestos químicos que
producen toxicidad (salinidad). Por otro lado, las condiciones físicas, como textura, densidad
aparente, capacidad de infiltración, compactación del suelo, son determinantes para el

desarrollo de las raíces y por ende de las plantas (Herrera, 2005). A continuación se
presentan las condiciones óptimas del suelo para el desarrollo de los nogales.
Para el análisis de suelo se recomienda tomar muestras a tres profundidades, de 0 a 30, de 30 a
60 y de 60 a 90 cm. Durante la toma de la muestra se deberán apreciar características físicas y
químicas como la presencia de capas duras, capas de caliche, gravas, cambios repentinos en
textura, áreas con diferente coloración (rojiza, oscura, amarilla, blanca), contenido de
humedad, entre otras.
Estas observaciones serán de mucha utilidad durante la interpretación de los análisis.
La regla fundamental del muestreo es no mezclar dos unidades que no son homogéneas. Si la
persona que muestrea mezcla suelo de dos áreas con diferentes características- en
consecuencia no obtendrá resultados satisfactorios.
Generalmente, una superficie homogénea no mayor de 15 ha puede constituir una muestra.
Una muestra deberá constar de varias submuestras. Al menos 10 submuestras serán
requeridas para cada profundidad, las cuales se mezclaran y se obtendrá una muestra
(Glover, 1983). Estas muestras deben secarse a temperatura ambiente. El laboratorio
requerirá de dos kilogramo de suelo para correr los análisis rutinarios. A continuación, en el
Cuadro 2 se presentan los niveles adecuados para el desarrollo de este cultivo (Guerrero et
al., 2000).

Cuadro 2. Condiciones del suelo adecuadas para el nogal pecanero.
Características del suelo Valor adecuado
Textura
Densidad aparente (g/cc)
Espacio Poroso %
Conductividad Hidráulica cm/hr
pH
Conductividad eléctrica, (extracto de saturación,
dS/m)
CaCO3 (%)
Por ciento de sodio
intercambiable (PSI)
Materia organica (%)
N-N03 (ppm)
Fósforo Olsen (ppm)
Potasio soluble (ppm)
Calcio Kg/ha
DTPA- Fe (ppm)1
DTPA- Zn (ppm)
DTPA- Mn (ppm)
Franco arenosa a Franco Arcillosa
1.10
1.10
1.68
6.2-7.5
< 2.00
2.1
< 10.00
1.61
40
16
41
5626
10
2.51
20.1
1
Micronutrimentos extractables con DTPA (dietilén triamino pentacético). Escala de clasificación
de las propiedades básicas del suelo propuestas por Uvalle-Bueno(1994) generadas mediante el
Diagnostico Diferencial Integrado (DDI) y adaptadas a los requerimientos del nogal pecanero.
(Guerrero et al, 2000)

El nogal puede prosperar satisfactoriamente, aun cuando no se presenten las
condiciones óptimas. Sin embargo la implementación de prácticas de manejo deberá
llevarse a cabo para lograrlo. Por ejemplo, en un suelo con pH de 8.0 se tendrá mayor
problema con deficiencias de zinc, por lo que se requerirán de una a dos aplicaciones más de
este elemento. Con relación a la textura, se puede cultivar nogal en suelos arenosos con un
buen suministro de agua, antes de que la humedad aprovechable del suelo se abata al 50 %;
mientras que en suelos arcillosos, la condición es que no se tengan problemas de
infiltración de agua. En el caso de los nutrientes, sí estos se encuentran en condiciones
bajas, se deben de adicionar al suelo (Nuñez, 2001).
ANÁLISIS DE AGUA
El nogal pecanero es un cultivo considerado como sensible a la salinidad. Es conveniente
conocer el tipo y la cantidad de sales del agua de riego, particularmente cuando es de
pozo, para determinar las necesidades de acidificación y seleccionar adecuadamente los
fertilizantes. Los datos del análisis de agua y de suelo se usan conjuntamente, sobre todo
cuando se fertirriga (Tarango, 2004). Aguas de riego con 0.5 a 0.75 mmhos/cm son aptas para
la mayoría de los suelos agrícolas. En suelos arcillosos, valores más grandes afectan el
rendimiento y desarrollo de los nogales. Suelos arenosos con buen drenaje pueden tolerar
hasta 2.00 mmhos/cm. El RAS no debe exceder valores de 3 a 5 (Miyamoto, 1994). La muestra
de agua debe tomarse de la fuente de abastecimiento. Si esta proviene de un pozo es
conveniente tomar la muestra una vez que el pozo tenga al menos 24 horas funcionando. Se
debe colocar en un recipiente de plástico, envuelto en una bolsa de papel y enviarla lo más
pronto posible para su análisis.

ANÁLISIS FOLIAR
El principio de esta técnica se basa en la relación que existe entre la concentración de los
nutrimentos en el tejido de las plantas y su desarrollo y rendimiento. En nogal se han
establecido valores de referencia para determinar la condición nutricional de los nogales
(Herrera, 1983; Sparks, 1977; Nuñez, et al., 1991; Meraz, 1999, Chávez, 2005 y Ojeda, 2005).
Esto permite ajustar los programas de fertilización. En el Cuadro 3 se presentan estos
niveles (Meraz, 1999). Estos valores fueron generados para la zona sur del Estado de
Chihuahua para la variedad Western sobre la base de la concentración nutricional de
plantas altamente rendidoras con calidad de nuez excelente, y ajustados de acuerdo a
experiencias de otras regiones nogaleras (Kilby, 1986; Sparks, 1977). En general los valores
para Western pueden ser utilizados para Wichita, aunque esta última para nitrógeno su
intervalo óptimo de nitrógeno es de 2.5 a 2.8 %.

Cuadro 3. Generación de estandares nutricionales foliares en nogal pecanero “western schley”
mediante diagnostico diferencial integrado (DDI) para la región de Jiménez, Chih.
Nutriente Nivel Nutricional
Bajo Suficiente Alto Excesivo
Nitrógeno Total
(%)
Nitratos ppm
Fósforo (%)
Potasio (%)
Calcio (%)
Magnesio (%)
Sodio (ppm)
Hierro (ppm)
Zinc (ppm)
Manganeso (ppm)
Cobre (ppm)
1.62-2.42
372-728
0.075-
0.105
0.44-0.58
0.62-0.90
0.19-0.28
33-96
60-83
21
16-70
3.4-5.7
2.66
856
0.121
0.74
1.20
0.39
2.90-3.70
934-1340
0.167
0.90-1.44
1.50-2.54
0.50-0.98
4.28
1570
.183
1.84
3.30
1.37
161
108
226-592
133-499
895
842
46
126
8.20
71-214
182-950
10.7-33.5
334
1664
54.0
Meraz, 1999

En la condición "Bajo", los árboles pueden no mostrar síntomas visuales, pero puede
ocurrir respuesta a la aplicación de fertilizante. En el nivel "Alto", puede no afectarse el
rendimiento y calidad de la nuez, pero los costos de producción se incrementan. Niveles
deficientes serían los valores menores a los del intervalo "Bajo", y de "Exceso" corresponden a
valores mayores al intervalo 'Alto".
Tanto en "Deficiente", como en "Exceso" se presentan síntomas, y el rendimiento y calidad son
afectados.
Mediante el análisis foliar, se han realizado estudios para conocer la condición
nutricional de los huertos de nogal pecanero en Estado de Chihuahua (Sánchez, et al.,
2005 y Ojeda et al., 2005).
La toma de las muestras debe realizarse del 15 de julio al 15 de agosto de acuerdo a
diversos autores en el Estado de Chihuahua (Ojeda, 2003). Cuando el crecimiento y desarrollo
del fruto tienen una alta demanda por nutrientes de las hojas. Se recomienda tomar el tercer
par de foliolos de una hoja de la parte media del brote localizado a una altura de 1.50 a 2.00
m. Colectar de 60 a 80 foliolos de al menos 25 árboles típicos de una superficie
homogénea no mayor a 10 ha.
No es recomendable mezclar árboles de diferentes variedades, dado que existe efecto
varietal sobre la composición mineral. Así mismo, no obtener muestras de diferentes tipos de
suelo y su manejo. La superficie de muestreo no debe ser mayor a 10 ha. Es recomendable
lavar la muestra para eliminar los residuos de nutrientes aplicados foliarmente de
cualquier agroquímico en general. El polvo puede ser fuente de contaminación.
Hay un efecto varietal en la concentración de nutrimentos. Los mayores efectos se han
reportado para los micronutrientes Zn y Mn (Worley, 1991). En el Cuadro 4 se presenta el efecto
varietal en la composición mineral del nogal pecanero en la Costa de Hermosillo (Núñez y
Valdez, 1991). En este cuadro se pueden apreciar efectos si
gnificativos de la variedad en el
contenido de nitrógeno, potasio, y magnesio.

Cuadro 4. Composición mineral de siete variedades de
nogal pecanero en la costa de Hermosillo.
Variedad N P K Mg Fe Mn Zn Cu
% % % % ppm ppm ppm ppm
Western
Wichita
Cheyenne
Mig
Shoshoni
Rincon
Mahan
2.6
2.3
2.3
2.3
2.2
2.2
2.2
0.18
0.17
0.17
0.18
0.16
0.17
0.16
1.33
1.66
1.25
1.50
1.12
1.10
1.18
0.25
0.26
0.30
0.31
0.36
0.34
0.33
202
162
180
185
247
152
207
190
230
282
292
210
235
212
24
19
27
18
21
26
22
20
18
18
17
18
17
17
La concentración es sobre la base de peso seco. Nuñez et al., 2001
El éxito de un diagnóstico depende de los procedimientos de muestreo realizados. Es
importante seguir un patrón de muestreo año con año. La concentración de nutrientes
varía entre variedades, época de muestreo, posición de la hoja muestreada y entre folíolos
dentro de una hoja.
Cada uno de los métodos antes descritos presentan ventajas y desventajas, la integración de
estos métodos conllevará a una mejor interpretación de los resultados y a la elaboración
de programas de manejo y fertilización más adecuados.
Existen diversos enfoque para interpretar los resultados del análisis foliar. Dentro de estos se
tiene el de valores críticos como el descrito actualmente. Otros enfoque han sido
desarrollados, el mas reciente es el denominado Sistema Integrado de Diagnóstico y
Recomendación (DRIS por sus siglas en ingles) el cual se basa en las relaciones que hay
entre los nutrientes y su efecto en el rendimiento y calidad de la cosecha. A estas relaciones
se le Ilama normas. Se han publicado algunas normas preliminares para el nogal las cuales
se obtienen de las siguientes concentraciones da nutrientes: N=2.72, P=0.14, K=1.02,

Ca=1.45, Mg=0.38, Fe=89, Mn=324, Zn=126, Cu=10, Mo=6, B=40, AI=1380. Los
macronutrientes se expresan en % y los micronutrientes en ppm (Beverly, et al, 1992). Este
sistema tiene la ventaja de que ordena los nutrimentos de acuerdo al requerimiento. Durante
dos años se generaron normas DRIS para la región de Jiménez, Chih de acuerdo a
diferentes dosis aplicadas de nitrógeno y fósforo encontrándose el requerimiento de la
siguiente manera Mn> Zn> N> P >K> Fe> Cu (Basurto et al., 1995).
FERTILIZACIÓN
Esta práctica consiste en adicionar al suelo los nutrientes que este no puede
proporcionar a las plantas. La fertilización de los árboles de nogal o de la huerta es una de
las prácticas más importantes durante el año y deberá ser integrada dentro del programa de
manejo general de la huerta (Nuñez, 2001).
En donde se tomarán en cuenta factores tales como la fuente del fertilizante, tiempo de
aplicación, frecuencia de las aplicaciones y métodos de aplicación. Aunado a estos factores
una estrategia de manejo apropiado incluye otros factores como pH de suelo (ácido, neutro o
alcalino), textura de suelo (fina, media) composición química del suelo (por ejemplo
cantidades de diferentes elementos en la solución del suelo; capacidad de intercambio
catíonico), atmósfera del suelo (aeróbica o anaeróbica), microflora del suelo (tipo y
abundancia de microorganismos), tipo y costo de la fuente a utilizar (urea, nitrato de amonio,
sulfato de amonio, amoniaco, etc.) tipo de cultivar (con alta alternancia o moderada
alternancia), humedad del suelo (saturado, húmedo, seco), movimiento del agua a través del
perfil del suelo, cubiertas en los huertos (cultivos limpios, pastos o legumbres), cantidad y
método de irrigación (inundación, goteo o aspersión), edad fisiológica de los árboles
(jóvenes, intermedios o viejos), nivel del nutriente en los árboles (bajo, moderado, alto),
periodos de demanda (desarrollo de follaje, llenado de almendra, dormancia), temperatura
del aire (frío, moderado, caliente) localización de las raíces absorbedoras en el perfil del
suelo (superficiales, medias o profundas ( Wood, 2002).
En las huertas adultas, los costos derivados por la fertilización corresponde alrededor
del 16 % del costo total de producción anual (SAGAR, 1998).

Existen cuatro factores base para asegurar el éxito de un programa de fertilización.
Primeramente se debe definir que tipo de nutrientes y fertilizantes se deben de utilizar,
en segundo termino aplicarlo en la época óptima, el tercer factor es colocar el
fertilizante en el lugar adecuado y por ultimo, utilizar la dosis que requieren las plantas
para su óptimo desarrollo (Kilby, 1990).
Los nutrientes más requeridos por los nogales a nivel mundial es el nitrógeno y el zinc. El
nogal, al igual que muchos frutales presentan gran habilidad para la absorción de fósforo y
potasio (Tarango, 2004). No obstante, bajo ciertas condiciones de suelo, la aplicación de
cualquiera de los 13 elementos que las plantas toman del suelo puede ser requerido y su
aplicación será necesaria. El resto de los nutrientes se aplica en menor cantidad, y no en
todas las huertas.
El periodo de máxima demanda de nutrientes es cuando ocurre el mayor crecimiento de las
plantas. Tomando en cuenta que los fertilizantes pasan por una serie de reacciones
químicas y biológicas antes de que puedan formar parte de la solución del suelo, que es
de donde las plantas los toman en forma de iones, estos deben aplicarse con anticipación.
Por otro lado, dado que Ias plantas perennes utilizan algunos de sus órganos como reservas de
nutrientes en forma de componentes orgánicos, lo óptimo es que entren al reposo, bien
abastecidos nutricionalmente, para que durante la brotación, cuando las raíces no presentan
al elevada actividad, el crecimiento y desarrollo de brotes se de satisfactoriamente con las
reservas de la planta. Por esto que fertilizaciones de postcosecha se han vuelto comunes en
la industria nogalera de Sonora, sin embargo en la zona nogalera de Chihuahua y Coahuila esta
práctica aún no es común, los resultados de estudios recientes nos muestran que es posible
observar que los árboles en etapa de producción muestran una tendencia positiva a la
fertilización tardía (Ojeda et al., 2005).
El sitio correcto donde se deben colocar el fertilizante varia de acuerdo a la movilidad del
nutriente, a las condiciones del suelo y sistema de riego utilizado. En general, el nitrógeno
presenta alta movilidad en el suelo, tanta que en suelos arenosos deben extremarse el
manejo del agua para evitar lixiviaciones. Potasio tiene movilidad moderada, mientras
que la del fósforo es muy restringida. Estudios acerca de la movilidad del este último
nutriente han demostrado que se puede desplazar 5 cm del sitio donde se aplico antes de que
sea inmovilizado como una forma de fosfato cálcico en suelos calcáreos, el cual no puede

ser utilizado por las plantas. Por otro lado, el nitrógeno puede presentar perdidas por
volatilización en forma de gas hacia el aire. Para esto también hay que considerar la
densidad de las raíces del nogal. Entre mayor sea la densidad de raíces mayor capacidad se
presentara para la absorción de nutrientes como el fósforo.
La cantidad del nutriente a aplicar será determinada por la edad de los árboles, su
desarrollo, eficiencia del fertilizante y las condiciones del suelo. Por supuesto que las
necesidades de las plantas es el punto más importante en determinar la dosis, sin embargo,
debemos de considerar la eficiencia del fertilizante. Esto se refiere a que no todo el nutriente
aplicado es aprovechado por las plantas, diversas porciones se pierden dependiendo de Ia
naturaleza del fertilizante. En el caso del nitrógeno pueden existir perdidas por volatilización
y lixiviación, o por el uso de otras plantas presentes en la huerta. Las perdidas pueden Ilegar
a ser hasta del 75 %, si no se Ilevan a cabo practicas de manejo, como el colocar, el
fertilizante debajo de la superficie del suelo el cual debe contener humedad suficiente para
solubilizarlo. Las fuentes amoniacales son las que presentan mas problemas de volatización,
mientras que en las fuentes nítricas este problema es casi nulo, a excepción de los suelos
muy arcillosos y húmedos.
DESCRIPCIÓN DEL SUMINISTRO DE DIVERSOS NUTRIENTES A LAS HUERTAS DE
NOGAL
Nitrógeno. Este nutriente es absorbido principalmente como ión nitrato (NO3
-
), y en menor
cantidad como amonio (NH4
+
). La fertilización nitrogenada prácticamente puede iniciarse
desde el primer año de plantación. Los requerimientos por árbol son de 50 gramos de
nitrógeno para el primero, 150 para el segundo, 250 para el tercero, 400 en el cuarto y 550 en
el quinto ano. Si los árboles jóvenes presentan crecimientos mayores de 1.5 metros por año, se
recomienda reducir o eliminar el suministro de nitrógeno, por otro lado, si este es menor a 60
cm debe de ser incrementado. Después de esta etapa se puede tomar como guía general el
aplicar de 90 a 100 gramos de nitrógeno por cada cm de diámetro del tronco. Los árboles
adultos requieren de 150 a 250 unidades de nitrógeno por ha, dependiendo del tipo de suelo,
edad de la planta y rendimiento. En Georgia se evaluaron dosis de 112 a 224 Kg por hectárea y

se encontró que a largo plazo (8 años) no se tuvieron diferencias en el rendimiento pero
hubo una tendencia a producir más nuez con la dosis alta y los árboles más productivos
fueron aquellos que presentaron 2.50% de nitrógeno en el follaje (Worley, 1991). Las plantas
con mayor dosis de nitrógeno requirieron mayor dosis de potasio.
Si los crecimientos terminales, de la parte superior del árbol muestra crecimientos menores de
15 cm, es un indicativo de que el programa esta quedando corto y se debe incrementar
su suministro. Por otro lado si es mayor de 30 cm, entonces lo más probable es que se esta
aplicando de más. Fertilizaciones hasta de 300 unidades pueden recomendarse en huertos
donde se produzcan más de 3.0 toneladas por ha. El aplicar la cantidad de nitrógeno de
acuerdo a los requerimientos por la cosecha ayuda a reducir niveles de alternancia.
En árboles jóvenes se sugiere dividir la dosis anual en 4 o 5 partes durante los meses de
crecimiento, realizando también una aplicación antes de brotación. En condiciones de
sistemas de riego presurizado se puede dividir la dosis anual en los meses de riego y
aplicarlo a través del sistema. Es importante que al menos el 25% de la dosis total se aplique
antes de la brotación para permitir que se encuentre en la solución del suelo antes de que
sea requerido por la planta. En huertas podadas, la dosis del fertilizante se reducirá
directamente proporcional a la cantidad de madera podada. Si la poda elimino el 25 % de
la madera entonces hay que reducirla en un 25 % (Kilby, 1990).
En los árboles adultos, con un sistema de riego por gravedad, se recomiendan tres
épocas de fertilización nitrogenada, una en prebrotación, otra en abril y la final en mayo.
La proporción de las fertilizaciones es del 40 % para la primera, 20 % en la segunda y del 40
% en la tercera. Al igual que en los árboles jóvenes, si se cuenta con un sistema de riego
presurizado, puede fraccionarse la dosis durante la etapa de crecimiento del nogal.
Nuevamente, es conveniente aplicar al menos el 25 % de la dosis total en prebrotación
(Nuñez, 2001).
De acuerdo a Lombardini (2004) en lo que respecta a dosis y época de aplicación menciona
que la cantidad de N que se debe aplicar esta influenciada por el tamaño o edad de los
árboles, disponibilidad de N en el suelo y nivel de producción esperada. Las necesidades de
cada huerta son diferentes. No es recomendable fertilizar el primer año debido que es
preferible el establecimiento de raíces. Es recomendable solo en caso de suelos de baja
fertilidad y textura ligera, aproximadamente 100 g de N/árbol colocado alrededor del tronco

(20-30 cm). En huertas jóvenes se recomienda 200 g/de N/árbol para el segundo año, esta
dosis podrá incrementarse año con año hasta 700 g/árbol en el séptimo año. Para huertas en
producción se sugiere aplicación de 80-100 kg de N/ha por cada tonelada de nuez que se
espera cosechar. Se debe tomar en cuenta que aplicaciones de N en sistema de riego por
gravedad se tienen pérdidas más grandes (30-45%) y que aplicaciones de N en sistema de
riego presurizado tienen una eficiencia mayor. Se reportan tres importantes periodos de
aplicación: crecimiento primaveral, desarrollo de las nueces (junio-julio) y el almacenamiento
de N para el año siguiente (agosto).
La aplicación de nitrógeno debe de ser programada dependiendo del año que se trate (alta o
baja producción). En el año de alta producción se requiere una mayor aplicación de N a
finales de verano (para mantener un buen nivel de nutrientes en las hojas). En el año de baja
producción se debe fertilizar de manera mas moderada. La aplicación de primavera del año
siguiente al de baja producción se realizara por períodos ya que cada etapa necesita N de
acuerdo a las reservas acumuladas, en base a esto, no requieren aplicación inmediata. Esto
deberá hacerse hasta que el 75% del follaje esperado se haya desarrollado (abril-mayo) se
pueden aplicar 50 kg/ha. Para mayo se pueden aplicar 50 kg/ha de N y una tercera aplicación
con el objetivo de mantener saludable el follaje hasta (cosecha) esto es de 20-40 kg/ha.
Juntos o separados: 20 kg/ha en julio y 20 kg/ha en agosto. Aunque realmente no esta
comprobado que una aplicación en septiembre-octubre sea necesaria. Esta tercera
aplicación puede no ser necesaria en años de baja producción. La aplicación de N en
primavera cuando la huerta tuvo una alta producción, requieren aplicación inmediata con los
primeros retoños finales de marzo o principios de abril (50 kg/ha) debido a que no tienen N
almacenado. Esta fertilización es importante para asegurar un buen crecimiento, desarrollo
de la flor masculina y la formación del fruto. En mayo se recomiendan de 20-50 kg/ha de N
(si la producción es baja o nula, no es necesaria esta segunda aplicación).
Durante el llenado de la almendra un nogal requiere al menos del 30% del nitrógeno que
recibe en primavera. Al fertilizar con nitrógeno en agosto la almendra llena bien y no le
compite a las hojas por nutrientes, por lo que el árbol llega a la dormancia con
suficientes reservas de éste elemento. Así, con adecuadas reservas de carbohidratos y
nitrógeno, en la siguiente primavera el nogal estará en condiciones de formar las flores
necesarias para una buena cosecha, efecto que reduce el grado de la alternancia (Wood,
2002).

Huertos transplantados generalmente no requieren de fertilización nitrogenada durante el
primer año, a menos que el suelo sea arenoso. En los años subsiguientes se aplicara
nitrógeno sobre la base del desarrollo, y cuando inicie la producción se recomendara
aplicar sobre la base de la carga de nueces (Herrera, 1988).
Los fertilizantes más adecuados son aquellos que tengan una reacción ácida, como el
sulfato de amonio (20.5-00-00), fosfato diamónico (18-46-00), nitrato de amonio (33.5-00-00)
y la urea (46-00-00). También es recomendable utilizar fertilizantes con bajo índice de
salinidad. El nitrato de amonio presenta un índice salino alto, el resto de los fertilizantes
antes mencionados presentan índices salinos bajos. Por las condiciones de suelo alcalinas en
el norte de México, el fertilizante mas recomendable es el sulfato de amonio ya que es el que
presenta el mayor efecto residual de acidez.
En el caso del amoniaco anhidro, el cual es aplicado por algunos productores presenta el
inconveniente de que su reacción con el agua de riego provoca que el pH se incremente
considerablemente. Esto trae consigo que algunos elementos químicos presentar en el
suelo se precipiten. Este es el caso del calcio y el magnesio, de los cuales se forman
carbonatos. Dado que el sodio puede permanecer en solución, por que presenta índices
de solubilidad más altos, entonces la Relación de Adsorción de Sodio se incrementa
significativamente incrementando el potencial de sodificación de los suelos, que a la larga
pueden transformarse en problemas de pobre infiltración de agua en el suelo,
endurecimiento del mismo y toxicidad por sodio. Por otro lado, se han observado daños
momentáneos a plantas, sobre todo las anuales, ya que el amoniaco en si puede ser toxico
para las raíces, antes de que sea transformado a amonio. De hecho de la superficie de la
lámina de riego puede volatizarse amoniaco si esta permanece mucho tiempo en la
superficie.
La adición de ácidos como el sulfúrico durante la aplicación del amoniaco a ayudado a
reducir este problema. Estos ácidos neutralizan los iones hidroxilos que provocan el
incremento de pH, formados de la solubilización del amoniaco. En general, se sugiere aplicar 3
partes de ácido por cada parte de amoniaco aplicado, esto sobre la base de peso. Es decir, si
se aplican 100 kg de amoniaco anhidro se requerirán 300 kg de ácido sulfúrico.
En sistemas de riego presurizados se puede utilizar aquellos fertilizantes que presenten
alta solubilidad. Estos son nitrato de amonio, urea, sulfato de amonio y el nitrato de

potasio. Este último es adecuado donde se requiere la aplicación de potasio. Los índices de
solubilidad son altos, en el caso del nitrato de amonio y de potasio pueden solubilizarse
hasta 1 kg por litro de agua a temperatura ambiente.
La forma de aplicación de los fertilizantes depende en gran parte en la forma de acceso a
las raíces. El nitrógeno acceda a las raíces principalmente por flujo de masas, es decir que
por el flujo que provoca la transpiración de agua por las hojas y otros órganos de las
plantas. Entonces los iones de la solución del suelo son transportados a la raíz. Esto es
cierto para el caso del nitrato, el cual no puede ser retenido por la matriz del suelo, ni
forma parte de compuestos orgánicos. Entonces, en huertos adultos, donde las raíces
prácticamente ocupan toda la superficie del suelo (Núñez y Uvalle, 1992), su aplicación
en banda o al voleo es efectiva.
En árboles jóvenes se recomienda su aplicación en banda alrededor del arbol, e incorporados
a una profundidad de 15 a 20 cm. Durante los tres primeros anos el fertilizante no
deberá colocarse a distancias menores de 50cm del tronco, para evitar daños por toxicidad
a los árboles. Los fertilizantes amoniacales (los que contienen al ion amonio) y úricos
(como la urea) son los que presentan mayor toxicidad. En el caso de la fertilización a
través del sistema de riego.
En huertos adultos, la aplicación de nitrógeno puede ser al voleo, o aplicada en banda a
lo largo de las hileras. El fertilizante aplicado al voleo puede ser incorporado con rastra
o con el agua de riego. Para nitrógeno, la forma de aplicación determina en gran parte su
eficiencia. Por ejemplo, cuando el sulfato de amonio e incorpora con rastra
inmediatamente después de volearlo puede perderse de un 5 a 20 %, por volatización, bajo
nuestras condiciones de pH alto. En las mismas condiciones, volearlo e incorporar o con el
riego, representara perdidas de al menos el 40 % del fertilizante aplicado. El nitrato de
amonio, en la primera situación puede perderse menos del 5 %, y en el segundo de un 5 a
20 %. Para obtener la mayor eficiencia de los fertilizantes nitrogenadas es más
recomendable aplicarlo en banda a una profundidad de 25 cm (Traynor, 1980).
Fosforo y potasio. El fósforo se absorbe de la solución del suelo como ion ortofosfato
(H2PO4
-
, HP04
2-
). El potasio es absorbido como ion (K+
). La recomendación de estos

nutrimentos debe ser basada en los resultados de los análisis foliares. Si estos indican que los
niveles son bajos, entonces se sugiere aplicar de 80 a 100 unidades por Ha de cada uno de
ellos. Los fertilizantes fosforados mas recomendables son el fosfato monoamónico (11-52-
00), el fosfato diamónico (16-48-00), el superfosfato triple (00-00-46) y el ácido fosfórico (00-
00-52). Por la reacción ácida que representan, el fosfato monoamónico es el más adecuado
para las condiciones de suelos alcalinos. Entre los potásicos tenemos al sulfato de
potasio (00-00-50) y nitrato de potasio (14-00-44). El ácido fosfórico es el más adecuado
para realizar su aplicación a través de sistemas de riego presurizados (CFA, 1987).
El acceso de estos nutrientes a las raíces se da por difusión en el caso del fósforo y por flujo
de masa para el potasio. Dado que el movimiento por difusión es muy lento y depende en
gran parte de gradientes de concentración, lo más recomendable es aplicarlo en forma
localizada, en banda o en puntos. El potasio puede aplicarse al voleo o en banda. Bajo
condiciones alcalinas el fósforo reacciona rápidamente en el suelo para formar compuestos
altamente insolubles, los cuales no pueden ser aprovechados por las plantas. La aplicación
localizada retrasa esta reacción y permite su aprovechamiento por más tiempo. Estos
fertilizantes deberán ser aplicados antes de la brotación en banda y a una profundidad de
15 a 20 cm, a una distancia de 2.0 a 3.5 m del tronco. En condiciones deficientes hasta 150
unidades de estos nutrientes deben aplicarse. A través de sistemas de riego presurizados
pueden aplicarse desde antes de la brotación hasta antes del amarre del fruto.
Calcio y magnesio. Estos elementos son absorbidos por las plantas coma cationes divalentes
(Ca y Mg). Deficiencias de estos nutrientes no han sido detectadas en los huertos del norte de
México. La aplicación de calcio se realiza en algunas huertas, pero con la finalidad de
contrarrestar efectos dañinos del sodio, no propiamente como nutriente.

Micronutrientes
La mayoría de ellos, a excepción del molibdeno, presentan baja disponibilidad en
condiciones de suelos alcalinos. Esto se debe a que en condiciones de pH alcalino estos meta-
les reaccionan con los iones hidroxilos formando compuestos insolubles. Por lo anterior
aplicaciones de sales como los sulfatos y óxidos no han sido eficientes cuando se aplican al
suelo. En el ámbito comercial, se han realizado esfuerzos de aplicación al suelo acidificando
parte del suelo con ácidos, coma el sulfúrico. Los resultados no han sido satisfactorios. Existen
algunos compuestos orgánicos coma los quelatos que presentan diversos grados de
estabilidad en pH alcalinos. Su respuesta errática y su alto costo, no han permitido que se
comercialicen. Por lo anterior, la corrección de deficiencias de estos nutrientes, se
realiza aplicando los fertilizantes por vía foliar utilizando sales o quelatos.
Hierro y manganeso. Las formas en que la planta toma estos metales son Fe2+
y Mn2+
. Estos
elementos no se aplican generalmente en los huertos nogaleros. Si se detectan niveles bajos
o deficiente; de estos nutrimentos mediante al análisis foliar, se sugiere realizar
aplicaciones foliares durante la época de crecimiento vegetativo. Existen diversos
productos comerciales que pueden asperjarse con resultados satisfactorios, dentro de estos
tenemos a las sales en forma de sulfatos u óxidos, y compuestos formulados con
quelatos, ácidos orgánicos, extractos de plantas marinas y húmicos, entre otros. Las
dosis comerciales varían del 0.10 al 0.25 %. La concentración de 0.10 % equivale a
aplicar 100 gramos o mililitros de material comercial por cada 100 litros de agua. La
variedad Wichita es la que ha presentado síntomas de deficiencia de fierro y
manganeso en suelo muy arcillosos.
Zinc. Es el nutriente clave de los nogales. Es tomado del suelo en forma de Zn2
+. A pesar
de requerirse en bajas cantidades, tal vez en ningún otro frutal la respuesta a su
aplicación sea tan aparente. En el norte de México las aplicaciones foliares de este
nutrimento son esenciales. Debe aplicarse desde el estado de punto verde en la

brotación hasta que los brotes han alcanzado su máximo desarrollo. Por las
condiciones de alta alcalinidad en el suelo, este elemento no puede aplicarse al suelo
ya que inmediatamente se transforma a compuestos insolubles, los cuales no puede
aprovechar la planta. Por lo anterior aplicaciones foliares se realizar a partir de la
brotación. Para el norte de México se ha encontrado que se requieren de al menos 5
aplicaciones de este nutriente para que los análisis foliares ubiquen a este nutriente
dentro de los niveles "óptimos" (Núñez, 1991). Estudios indican que el normal puede
requerir 50 ppm de zinc en base a peso seco para alcanzar los máximos rendimientos y
calidad, y crecimiento vegetativo (Sparks, 1993).
Existen diversos productos comerciales que pueden ser utilizados para abastecer de
este nutriente a los nogales. De los mas utilizados son el Agrozinc y el NZN, ambos
productos formulados con nitrógeno (nitrato de zinc). La dosis comercial es de 0.25 a
0.35 %. A pesar de que estos productos tienen capacidad de reducir el pH e la solución
asperjada, se recomienda utilizar un producto surfactante, para incrementar la
capacidad de absorción por parte de a planta. Otros productos pueden ser utilizados,
como las sales de zinc (sulfatos, fosfatos y óxidos), soluciones quelatadas (formulados
con citratos, EDTA, ácidos orgánicos), combinados con ácidos húmicos y ácidos
carboxílicos, entre otros. Para estos productos comerciales se sugiere utilizar las dosis
recomendadas por las compañías que los producen.
Las aplicaciones de sulfato de zinc (36 % zinc) mezcladas con uran (producto líquido con
32 % de nitrógeno). Este producto se utilizo durante los anos 70's para la corrección de
deficiencias de zinc. Después las formulaciones líquidas de nitrato de zinc como el NZN
vinieron a sustituir su uso (Nuñez, 2001).
Es muy importante cumplir con un programa de aplicaciones. Se recomienda la
primera cuando se presenta el punto verde, la segunda una semana después de la
primera, la tercera 15 días después de la segunda. Posteriormente se pueden realizar
aplicaciones cada 15 días, de acuerdo a los requerimientos establecidos por el
crecimiento de los brotes.
Durante cuatro años (2001-2004) en la región Lagunera de México se estableció un
experimento en árboles en producción con el objetivo de determinar la tecnología de
abastecimiento de micronutrientes para sostener una buena producción con calidad a través

del tiempo. Se realizaron aplicaciones tanto edáficas como foliares con fuentes como
quelatos, sulfatos y el producto de uso tradicional NZn. Cinco de los tratamientos consisten
en aplicaciones foliares utilizando diversos productos y uno de ellos (T2) consiste en una sola
aplicación anual edáfica de quelato de EDDHA, el cual ha probado ser efectivo y estable en
suelos calcáreos. Durante el primer, segundo, tercer y cuarto año de estudio, todos los
tratamientos han probado ser efectivos para mantener un nivel de concentración de Zn, Fe,
Mn y Cu. Adicionalmente a través de los años de estudio se ha presentado un efecto de
tratamientos similar en la producción y calidad de nuez (Chávez et al., 2005).
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REGRESAR
EL HIERRO EN LA NUTRICIÓN DE CULTIVOS
AGRÍCOLAS
Ranferi Maldonado Torres, María Edna Álvarez Sánchez,
Edmundo Robledo Santoyo, Langen Corlay Chee
Departamento de Suelos, Universidad Autónoma Chapingo, Texcoco, México
Correspondencia: ranferimt@yahoo.com.mx

INTRODUCCIÓN
Más de un tercio de la población mundial padece deficiencia de hierro (Fe), especialmente
las mujeres en edad reproductiva y los niños (Robinson et al., 1999). Si la fuente principal de
hierro de la dieta humana proviene de las plantas, una estrategias para mejorar el nivel
nutrimental en éstos sería garantizando el consumo de vegetales con adecuado nivel de
hierro (Theil et al., 1997). De ahí surge la importancia del estudio de la deficiencia de Fe en
los cultivos, además de las mermas económicas que origina a la producción. Sin embargo, la
nutrición con Fe en las plantas es afectada por factores que promueven niveles subóptimos,
especialmente cuando desarrollan en suelos calcáreos.
Los suelos calcáreos, que suman más de un tercio de la superficie terrestre, se caracterizan
por poseer pH alto (7.0 a 8.5), un contenido de carbonatos mayor al 1.0% y niveles de Fe en
el suelos y en las plantas que promueven la clorosis férrica (Gildersleeve y Ocampaugh,
1989). Las plantas con deficiencia de Fe muestran una clorosis internerval por una
disminución en la concentración de clorofila. Los procedimientos utilizados para corregir este
problema son: el suministro de fertilizantes con Fe (sales y quelatos de Fe) vía foliar o al
suelo, soluciones de ácidos orgánicos e inorgánicos para modificar el pH de la solución del
suelo, selección de variedades de plantas con habilidad para absorber el Fe de formas poco
disponible (Olsen et al., 1981; Chen y Barak, 1982).
FUNCIONES METABÓLICAS DEL Fe
El Fe constituye diversas moléculas orgánicas del metabolismo vegetal, como: la ferredoxina
la cual participa en la reducción de NO3
-
y SO4
2-
; es parte estructural de citocromos, catalasa,
peroxidas, etc., que a su vez intervienen en la fotosíntesis y respiración; activando enzimas
que promueven la síntesis del ácido ribonucléico y clorofila (Benett, 1993).
Por su participación en la formación de clorofilas, una deficiencia de Fe en las plantas
disminuye la concentración de éstas, carotenos y xantofilas, lo cual ocasiona una
disminución en la actividad de los transportadores de electrones y en los fotosistemas

(Römheld y Marschner, 1991), originando una merma significativa de la fotosíntesis neta y en
consecuencia una disminución del tamaño del follaje, disminución de la capacidad de fijación
y reducción de CO2 (Terry y Abadia, 1986).
En la mayoría de los cultivos un déficit de Fe se manifiesta visualmente por una clorósis
intervenal, que en casos extremos pueden llegar a tornarse amarillas hasta las nervaduras,
las hojas jóvenes reducen su tamaño, presentándose muerte regresiva de ramas, y aunque
las hojas viejas permanecen verdes, se origina disminución en el crecimiento de la planta y
rendimiento (Sadhu 1988; Weir y Sarooshi, 1991).
QUÍMICA DEL Fe EN SUELOS CALCÁREOS
El Fe es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre (5.1% del peso) y se
encuentra en los suelos formando los minerales Fe(OH)3 (amorfo), Fe(OH)3, maghemita (δ
Fe2O3), lepidocrocita (δ- FeOOH), hematita (∝ Fe2O3) y goetita (∝FeOOH). Sin embargo, en
algunos suelos su disponibilidad es limitada para los cultivos, presentándose en ellos el
síntoma típico de la clorosis férrica (Vempati y Loeppert, 1988). Aunque la clorosis férrica en
los cultivos puede ser originada por excesiva humedad en el suelo, baja temperatura en éste,
exceso de fosfatos, deficiencia de potasio, exceso o deficiencias de magnesio, excesos de
sales solubles, excesos de cinc, cobre y/o manganeso, la causa más común es la
acumulación de altas cantidades de CaCO3 (>1.0) provenientes de minerales como la calcita
(CaCO3), magnesita (MgCO3), dolomita (CaCO3), dolomita (Ca.Mg.CO3) carbonatos de sodio
(Na2CO3), huntita [Mg3Ca(CO3)4] y/o aragonita en suelos de tipo calcimórficos (que
efervescen visiblemente al ser tratados con HCl 0.1 N.) (Veen y Arndt, 1973).
Los carbonatos provenientes de la calcita y aragonita, principalmente, reaccionan con el H2O
y liberan OH-
, confiriéndole al suelo un pH entre 7.0 y 8.5, según la reacción siguiente:

CaCO3 (calcita) ↔ Ca2+
+ CO3
2-
+ H2O ↔ HCO3
-
+ OH-
HCO3
-
+ H2O ↔ H2CO3 + OH-
H2CO3 ↔ CO2 + H2O
Este pH puede variar en el tiempo dependiendo de la concentración de CO3
2-
, Ca2+
, por la
solubilidad y fineza de la calcita, y por la presión parcial de CO2 (Rowell, 1994). Una vez
disuelta la calcita el Fe soluble nativo del suelo y/o el aplicado mediante los fertilizantes es
precipitado al reaccionar de la manera siguiente:
2Fe3+
+ 3CaCO3 + 3H2O ↔ 2Fe(OH)3 + 4Ca2+
+ 3CO2
4Fe2+
+ 4CaCO3 + 2H2O + O2 ↔ FeOOH + 4Ca2+
+ 4CO2
En esta reacción es importante la cantidad de Fe en solución, la superficie específica del
CaCO3 y la composición del aire, ya que en ambientes oxidados el Fe2+
cambia a Fe3+
favoreciéndose la formación de Fe no disponible y disminuyendo el disponible (a >10-20
M),
mientras que a mayor CO2 disminuye la oxidación del Fe2+
y decrece el pH del suelo
(Loeppert and Hossner, 1984).
El elevado pH no sólo promueve un déficit de Fe sino también disminuye la disponibilidad de
P, Zn y elementos como el Co, Cd, Cu, Ni, Mn, Pb, Sr y U, quienes pueden sustituir al Ca en
los CaCO3 o precipitar dentro de éstos (Kobata-Pendias y Pendias, 1984; Fuehring, 1973).
CORRECCIÓN DE LA DEFICIENCIA DE FE EN CULTIVOS AGRÍCOLAS
El aprovechamiento de Fe por los cultivos presenta problemas complejos asociados a la
disponibilidad de éste en el suelo, en su absorción a nivel rhizosfera y dificultades en su
transporte y distribución dentro de la planta, lo cual hace muy difícil su corrección. Sin

embargo, la deficiencia de Fe en los cultivos se ha tratado de resolver mediante: (1)
aplicaciones de Fe (FeSO4 o Q-Fe) al suelo, (2) aplicaciones de mejoradores ácidos
((NH4)2SO4, S2 o H2SO4, H3PO4 y HNO3 diluidos) al suelo, (3) aspersiones foliares y/o
inyecciones de Fe (FeSO4 o Q-Fe) al tronco en el caso de árboles, (4) mediante el desarrollo
de genotipos de plantas Fe-eficientes y (5) el uso de ingeniería genética.
Aplicaciones de Fe al suelo. Las aplicaciones de Fe soluble (FeSO4 o Q-Fe: FeEDTA,
FeEDDHA o FeDDHMA) en suelos calcáreos ha resultado poco efectiva para corregir la
deficiencia de Fe, ya que el contacto de Fe soluble con los CaCO3 reacciona rápidamente
formando compuestos de baja solubilidad (Fe(OH)3 y FeOOH), mediante el mecanismo
discutido anteriormente. Además su aplicación resulta elevada (10 a 25 kg ha-1
) y costosa,
sobre todo cuando se aplican quelatos (Bould et al., 1984; Loeppert, et al., 1984;Rowell,
1984).
Mejoradores ácidos. Las aplicaciones de mejoradores ácidos disminuyen el pH, aumentan
la CE, incrementan la disponibilidad de micronutrimentos (Fe, Mn, Zn y Cu) y de P. Según
Sutaria et al., (1992) en tres suelos de naturaleza calcárea se aplicaron tratamientos de 0,
25, 50 75 y 100% de saturación de la basicidad titulable con H2SO4. Los resultados indicaron
que con el tratamiento más alto de H2SO4 se promovió en las primeras 24 horas un
descenso del pH de 7.9 a 3.9, la CE aumentó de 0.54 a 4.81 dS m-1
, el P-Olsen aumentó de
16.5 a 50 mg kg-1
, el Fe aumentó de 8.9 a 107, mientras que el Mn de 33 a 234 mg kg-1
. Se
sabe que la acción del H2SO4 sobre el Fe y P, es por reacción directa con los minerales que
contienen a estos nutrimentos. Generalmente se libera mucho Ca, el cual aumenta la CE y
neutraliza a los HCO3
-
, disminuyendo la superficie de reacción y disolución de CO3
2-
lo que
incrementa la concentración de óxidos de Fe solubles (Ryan et al., 1975; Sutaria et. al.,
1992). Sin embargo, los mejoradores ácidos son caros y se requieren en grandes cantidades
(de 100 hasta 1000 kg ha-1
) para promover efectos positivos; se forman y acumulan nuevos
minerales (CaSO4) en el suelo que con el tiempo pueden afectar el crecimiento y desarrollo
de los cultivos, y aún más, la corrección del problema es temporal ya que el Fe soluble
rápidamente (seis días) vuelve a precipitar en formas pobremente cristalizadas y no
disponibles (Sutaria et al., 1992).

Aplicaciones foliares e inyecciones de Fe. Las aplicaciones foliares de Fe han resultado
más exitosas que las aplicaciones al suelo debido a que; (1) se impiden las complicadas
reacciones del Fe con los minerales del suelo, (2) no exige un adecuado nivel de humedad
en el suelo para su disolución, acceso, absorción y transporte, (3) resulta significativamente
más económico y (4) la respuesta es más rápida (Morvetd, 1972). Sin embargo, su efecto es
pasajero y costoso, sobre todo cuando se ha aplicado Fe-EDDHA y Fe-EDTA, los cuales son
muy estables y causan menos daño al follaje aún en dosis mayores a 500 mg L1
(Boult et al.,
1984).
Las inyecciones de Fe al tronco de los árboles, para corregir su deficiencia, comenzaron a
utilizarse en la época de los 50(s), aplicándose 400 mL de FeSO4 del 1 al 2 % por árbol. Sin
embargo, el efecto correctivo de la deficiencia de Fe en cultivos (durazno, manzana, pera y
ciruelo) que desarrollan en suelos calcáreos ha sido parcial. La clorosis se ha disminuido
cuando se inyectan a presión, de 2 a 8 L de solución de Fe, pero se han originado daños a
los árboles incrementándose los costos por árbol (Wallace, 1991).
El poco efecto correctivo de la deficiencia de Fe, mediante aplicaciones foliares e inyecciones
al tronco, se debe a que aún cuando el Fe haya sido absorbido por las plantas, las
condiciones de alcalinidad propias de suelos calcáreos, elevan el pH del apoplasto (xilema y
espacios intercelulares), precipitando el Fe en el interior, inactivando a las reductasas (que
convierten el Fe3+
a Fe2+
) y a los transportadores de Fe (como el dicitrato y nicotianamida)
afectando el transporte y asimilación del Fe dentro de la planta (Pläker, 1991; Mengel y
Milissiovas, 1981; Holden et al., 1991; Stephan y Schols, 1993). Por lo que estos
procedimientos no ofrecen una solución definitiva al problema.
Selección de genotipos de plantas Fe-eficientes. En los últimos años se han identificado
plantas que desarrollan mecanismos cundo se cultivan bajo deficiencia de Fe (Olsen et al,
1981); Jauregui y Reisenauer, 1982), los cuales se conocen como estrategias I y II
(Marschner y Römheld, 1994).
La “estrategia I” que se muestra en la Figura 1, es realizada por todas las especies vegetales
(dicotiledóneas y monocotiledóneas), con excepción de los pastos, y consiste de tres
componentes: inducción de reductasa a nivel de membrana, incremento en la excreción de

protones y aumento en la liberación de quelatos reductores de Fe3+
(principalmente fenoles).
La excreción de H+
acidifica la rhizosfera e incrementa la solubilización de Fe no disponible, a
la vez que favorece la actividad de la enzima reductora de Fe3+
y en consecuencia la
excreción de fenoles que aumentan la absorción de Fe (Römheld y Marschner, 1981). Sin
embargo, en especies y genotipos que desarrollan en altos niveles de HCO3
-
puede
disminuirse la actividad de las enzimas reductoras y evitar que actué la estrategia I,
originando grandes variaciones en el aprovechamiento del Fe (Jolley et al., 1992).
La “estrategia II” que se muestra en la Figura 2, sólo es atribuida a los pastos, aunque se ha
cuestionado su posible funcionamiento en otras especies diferentes a éstos, siendo
caracterizada por dos componentes: liberación de fitosideróforos (ácido mugenéico y
avenico) y una alta afinidad de los transportadores de la membrana con los fitosideróforos
Fe3+
en las células de las raíces. Se ha estimado que una planta puede excretar por día
hasta 1 % (con base a peso seco de raíz) de fitosideróforos (ácido mugenéico), el cual es
hasta 1000 veces mayor a la concentración de Fe en la rhizosfera. Esta alta excreción de
fitosideróforos sirve para atenuar su disminución por descomposición microbiana y para
prevenir la precipitación del Fe en las cargas negativas de los fosfolípidos en la membrana.
(Wada et al., 1987; Mihashi et al., 1991).
Figura 1. Estrategia I. Figura 2. Estrategia II.

La liberación de los fitosideróforos es estimulada bajo deficiencias de Fe y en presencia de
luz, y no es afectada por pH alcalino externo, pudiendo, además de poder quelatar Fe, Zn,
Cu, Mn (Treeby et al., 1989) e inclusive Ca y Mg (Singh et al., 1992; Marschner et al., 1986).
Aunque se conoce mucho de las estrategias I y II, aún no están completamente entendidos
algunos procesos que toman lugar en el apoplasto radical, ni el papel de exudados de bajo
peso molecular y sideróforos en la adquisición de Fe. También por el momento han sido
pocas las especies (sorgo, cebada, fríjol, especies forrajeras, pepino y algunos frutales)
donde se han seleccionado genotipos Fe-eficientes. Especialmente en el caso de frutales, el
proceso ha sido lento ya que requieren primero de una selección de capacidad reductora de
Fe y acidificación en soluciones nutritivas, después se necesita clasificar los genotipos en
condiciones de invernadero y finalmente realizar la validación en campo.
Ingeniería genética. Ya se conocen técnicas de biología molecular para incrementar los
mecanismos de Fe-eficiencia. Específicamente se esta trabajando con genes que inducen la
síntesis de nicotianamina para incrementar la velocidad de transporte de Fe dentro de la
planta y acelerar la producción de fitosideróforos y actividad de las reductasas en la
membrana de la raíz (Higuchi, et al., 1999).
CONCLUSIÓN
Conociendo las limitaciones de cada procedimiento de corrección de la clorosis férrica de
plantas cultivadas en suelos calcáreos, la selección de genotipos Fe-eficientes representa la
mejor alternativa de solución a este difícil problema a mediano plazo, aún cuando el proceso
para la identificación de genotipos sea complicado. A futuro, mediante el uso de la ingeniería
genética los tiempos para la obtención de materiales Fe-eficientes podrían ser menos
difíciles.
Para una región en particular, la implementación de estrategias de solución a la clorosis
férrica debería iniciarse, realizando un inventario regional que involucre: la caracterización de
las clases de suelo y su fertilidad, la caracterización de los portainjertos en cuanto a su
adaptación a los factores limitantes del suelo, clima, humedad del suelo, plagas y

enfermedades. Para ello es necesario trabajar de manera interdisciplinaria con especialistas
que buscan en el genotipo características deseables, como: más producción, mayor calidad
en el producto de interés, resistencia a ciertas plagas y enfermedades importantes en la
región, que la arquitectura de la planta facilite labores culturales y cosecha, que desarrolle
bien en condiciones de estrés nutrimental, que su ciclo de crecimiento y desarrollo permita
producir en épocas donde la cosecha tenga mayor precio, etc.
Una vez reunidos los genotipos más deseables deberá realizarse un programa de validación,
para evaluar su comportamiento, producción y calidad en los ambientes más comunes de la
región, en cuestión.
LITERATURA CITADA
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