Beneficios de los quelatos
Los quelatos son compuestos donde un nutriente metálico es ligado a un agente quelatante orgánico. Los iones metálicos existen en solución en una forma altamente hidratada, rodeados por moléculas de agua; al remplazar las moléculas de agua por un agente quelatante se forma una estructura compleja en anillo, a este proceso se le llama quelatación. Los agentes quelatantes son compuestos que forman complejos con iones metálicos y también son conocidos como secuestrantes o antagonistas de metales pesados. En este sentido, algunas aplicaciones de los agentes quelatantes es evitar la toxicidad de los metales pesados en los seres vivos y proteger a los iones metálicos para evitar que se precipiten en forma de hidróxidos insolubles y sean inaccesibles para las plantas.
La importancia de los quelatos en la nutrición de los cultivos
Una nutrición completa y equilibrada en los cultivos requiere de un suministro de todos los nutrientes esenciales en las cantidades adecuadas; sin embargo, en muchas ocasiones la disponibilidad de los nutrientes se ve obstaculizada por diferentes factores como el pH del suelo, humedad, textura del suelo, actividad microbiana, contenido de materia orgánica, interacción entre nutrientes, entre otros. Una de las alternativas más efectivas para aumentar la disponibilidad de los nutrientes para la planta, cuando existen condiciones limitantes, es a través de la aplicación de los nutrientes en forma quelatada. Por la razón anterior, muchas empresas del ramo de la nutrición vegetal han desarrollado diversos fertilizantes quelatados. Los nutrientes que por su naturaleza (iones metálicos) se encuentran en forma quelatada son en su mayoría los que se encuentran en el grupo de los micronutrientes (hierro, manganeso, zinc y cobre).
Micronutrientes quelatados
Los micronutrientes no quelatados sufren interacciones inmediatas con los elementos del suelo y son de difícil absorción para las plantas por su poca solubilidad, disponibilidad o permanencia en el suelo. Los quelatos de hierro, manganeso, zinc y cobre son compuestos de mayor estabilidad que mantienen por más tiempo la disponibilidad de los iones en la solución de suelo para que la planta los pueda absorber.
Hierro (Fe). Es necesario añadirlo al suelo en forma de quelato debido a la insolubilidad de los compuestos que se generan cuando se pone en el suelo en forma de sales simples. Cuando una sal de hierro se encuentra en contacto con el oxígeno del aire, tiende a oxidarse a Fe³⁺, y este ion en un medio con un pH neutro, tiende a precipitar como hidróxido férrico (Fe (OH)₃); el cual es extremadamente insoluble. El Fe³⁺ es mucho menos soluble que el Fe²⁺, por este motivo el Fe²⁺ es más fácilmente absorbido por las raíces de la planta. En suelos bien aireados el Fe²⁺ no quelatado se oxida a Fe³⁺, por este motivo, es necesario aportarlo en forma de quelato para evitar su oxidación y posterior precipitación.
Manganeso (Mn). Para que pueda ser absorbido por las raíces de las plantas debe encontrarse como Mn²⁺ o como quelato de manganeso. Al pH normal de la mayoría de los suelos (5.5 – 6.5), la mayor parte del manganeso se encuentra en forma de MnO₂. Este MnO₂ es insoluble y es necesario que se reduzca a Mn²⁺ para que pueda ser absorbido por las raíces. La quelatación del Mn²⁺ previene su re-oxidación e incrementa la movilidad del manganeso reducido en la zona de la rizósfera para que sea absorbido por las plantas.
Cobre (Cu). El Cu²⁺ se liga fuertemente con los ácidos húmicos y fúlvicos, formando complejos con la materia orgánica. En la solución del suelo, hasta el 98 % del cobre se encuentra quelatado por compuestos orgánicos de bajo peso molecular (aminoácidos, ácidos fenólicos, ácidos polihidroxicarboxílicos). El complejo más simple del Cu²⁺ es el formado con el ion amonio, así como con el ácido tartárico. El cobre forma excelentes quelatos que pueden mantenerse en solución en medios fuertemente alcalinos. En solución acuosa, el Cu²⁺ es absorbido más rápidamente que el cobre quelatado.
Zinc (Zn). Solamente una pequeña fracción del zinc está en forma intercambiable o soluble. Esta fracción soluble se encuentra en bajas cantidades, por lo que la dificultad de la planta no es tomarlo, si no tenerlo provisto en el suelo. Cerca de la mitad del zinc en el suelo está presente como ion zinc hidratado, no disponible a la planta. La quelatación de este elemento ayudara a la absorción y asimilación rápida por el cultivo, ayudando a la corrección de las deficiencias que se pueden manifestar en suelos ácidos, arenosos y/o alcalinos o por la presencia de elementos antagónicos.
Agentes quelatantes utilizados en la agricultura
Los quelatos más comunes utilizados en la agricultura son el EDTA (ácido etilendiaminotetracético), DTPA (ácido dietilentriaminopentacético), EDDHA (ácido etilendiamino-di-(o-hidroxifenil-acético), citrato, gluconato y heptagluconato. Los más empleados son los del EDTA, siendo muy comunes los quelatos que forma con el hierro, manganeso y zinc. El agente quelatante EDTA es muy estable en soluciones moderadamente ácidas, pero es inefectivo en suelos calcáreos; por el contrario, el EDDHA es poco efectivo en suelos ácidos, pero es uno de los quelatos más efectivos en suelos calcáreos. Los citratos, sacaratos, gluconatos y heptagluconatos son agentes quelatantes efectivos que son utilizados a menudo para aplicar micronutrientes vía foliar.
El heptagluconato es efectivo como agente quelatante en soluciones alcalinas, aumentando dicha capacidad con el aumento de pH. Los heptagluconatos no son fitotóxicos, pueden ser utilizados en altas concentraciones tanto vía foliar como vía raíz.
Instituto para la Innovación Tecnológica en Agricultura (INTAGRI)