Las plantas absorben nutrientes del suelo que están disueltos en el agua, todo aquel nutriente que no sea soluble no estará disponible para la planta debido a que no está disuelto en la solución del suelo.

Absorción de nutrientes en las plantas

La absorción del agua y de los componentes disueltos en ella se realiza través de las raíces. Los iones de nutrientes en el suelo tienen dos clases de movimiento.

a) agitación térmica provocada por las micelas coloidales del suelo, denominado movimiento browniano del suelo.

b) la diferencia de potencias electroquímicos provoca el movimiento de electrolitos según las distintas concentraciones de los mismos.

El mecanismo de absorción de nutrientes y agua a través de la raíz se denomina difusión. Se realiza a través del tejido celular de la raíz, el plasmalesma, esto pasa sobre la superficie de los pelos radiculares de raíces jóvenes.

Las raíces jóvenes poseen un área superficial mayor, lo que incrementa el área de contacto con el exterior mejorando la absorción. Estas raíces jóvenes también poseen membranas celulares especialmente finas y vacuolas de mayor tamaño que en otros órganos de la planta. Es sobre estos pelos radiculares donde se realiza la absorción del agua y de las sustancias disueltas en ella.

La absorción de nutrientes es un proceso de intercambio de cargas electroestáticas sobre la superficie de los pelos radiculares. Los iones son intercambiados entre las posiciones del tejido de la raíz y  la solución del suelo. Esto provoca la absorción de nutrientes y agua hacia el interior de la planta.

La capacidad de intercambio catiónico de la raíz es diferente de especie en especie, podemos hablar de un promedio para monicotiledonas de  10-30 meq 100g^-1 sobre materia seca y de 40-100 meq 100g^-1 sobre materia seca.

Los cationes en la raíz se intercambian según su valencia por H⁺ y los anoines por iones OH- y HC₃^– . Este es el motivo por el cual los desequilibrios en la absorción de cationes acidifican y desequilibrios en la absorción de aniones alcalinizan.

Transporte y nutrición de las plantas

El transporte de nutrientes y agua dentro de la planta se lleva a través del xilema y floema. Existen dos movimientos contrapuestos que permiten el transporte, uno hacia arriba y otro hacia debajo de la planta. El movimiento del agua y los componentes disueltos, de la raíz a las partes superiores de la planta se realiza a través del xilema. El xilema transporta sabia no elaborada, contiene iones de la solución del suelo y compuestos de reducción de nitratos, ya que en algunas especies esto ocurre en la raíz.

Cuando se transporta hacia abajo, de las hojas hacia el resto de los órganos de la planta, las plantas utilizan el floema, a través de este desciende la sabia elaborada con los fotoasimilados creados a partir de la fijación del carbono en la fotosíntesis y contiene diferentes productos originados por el metabolismo secundario, también contiene una pequeña cantidad de nutrientes minerales que serán redistribuidos, en otras partes de la planta.

Absorción de agua en las plantas

El xilema y floema pueden considerarse como el sistema de circulación en las plantas, mediante esta circulación se mantiene un adecuado transporte de agua en las plantas y con ello se distribuyen los componentes que la planta necesita para realizar su metabolismo y mantenerse con vida.

La vía del floema se utiliza cuando se realizan fertilizaciones foliares, los nutrientes son absorbidos a través de la membrana de las células, incorporados al floema y redistribuidos mediante este sistema. Recordemos que todos los nutrientes y compuestos dentro de la planta están disueltos en agua para poder ser transportados.

En sistemas agrícolas intensivos la aplicación de los nutrientes a las plantas, se realiza mediante la utilización de un sistema de riego con el cual se distribuye los fertilizantes que han sido disueltos en el agua de riego (fertirrigación) para abastecer a la plantas los nutrientes que necesita en su ciclo biológico y con ello generar un beneficio económico.

Conocer sobre el proceso de absorción y transporte de nutrientes ayudará a tomar decisiones en el abastecimiento de nutrientes para la planta. Entender que condiciones ambientales favorecen la asimilación o disponibilidad de los diversos nutrientes vegetales.

Factores que afectan la absorción de nutrientes en las plantas

Factores como conductividades altas en la solución del suelo, pH muy bajos o elevados, cantidad de agua disponible, son los principales factores que afectan severamente la absorción de nutrientes por las plantas,  el transporte de nutrientes a través de la misma planta también se ve afectado por estos factores.

Otros factores involucrados son cantidad de nutrientes, relación entre nutrientes, capacidad de intercambio cationico (CIC), potencial osmótico del suelo, condiciones atmosféricas, etc.

Conocer como se comportan los fertilizantes cuando se combinan entre sí, ademas de conocer perfectamente que fertilizantes pueden combinarse entre sí, es fundamental para eficiente uso de los fertilizantes.

Antes de comenzar, debemos de tener claro a que se refiere el termino «compatibilidad».  Hoy día existen diversas fuentes de nutrientes vegetales y estas se comportan de una u otra manera cuando interactúan entre sí. Usualmente en fertirriego suelen prepararse soluciones nutritivas, estas soluciones tienen una concentración de los diversos nutrientes que la componen relativamente baja, con conductividad eléctrica relativamente baja , 2 dS/m en promedio. Y también se suelen usar soluciones nutritivas concentradas, es decir con conductividades eléctricas superiores a 10 dS/m, es en estas circunstancias  es cuando la compatibilidad de los fertilizantes cobra importancia.

En fertirriego, en un sistema de riego, se suelen tener distintos tanques de solución concentrada, normalmente se usa uno para la fuente de calcio, otro para las fuentes de sulfato y uno más para la fuente de fosfato, además de tener uno para la inyección de ácidos. Cuando nos referimos al termino compatibilidad hablamos de fertilizantes que pueden mezclarse en altas concentraciones, (por altas concentraciones nos referímos a mas de 10 veces concentrado).

Algunos fertilizantes utilizados en la fertirrigación de cultivos pueden no ser compatibles entré si. Un ejemplo de incompatibilidad es la precipitación de sulfatos al combinarse con calcio. Conocer las compatibilidad entre los fertilizantes evita problemas de precipitación y disminución de la disponibilidad de los nutrientes por interacciones químicas. Otra incompatibilidad es la de los sulfatos con los fosfatos que también se precipitan. El hecho de que un nutriente se precipite significa que no estará en solución del suelo, la planta no podrá absorber al nutriente  pesar de que este se encuentre en el suelo o sustrato.

Compatibilidad de fertilizantes para fertirrigación

En la tabla de abajo se muestran las compatibilidades de diversos fertilizantes usados en el fertirriego.

En la tabla de abajo se añade la compatibilidad del fosfato mono potásico, que es una fuente de fósforo y potasio, un fertilizante utilizado ampliamente en la fertirrigación.

Consideraciones importantes al mezclar fertilizantes

Nitrato de amonio: Muy soluble, acidificante, elevada capacidad de salinización.

Nitrato de calcio: Completa incompatibilidad con sulfato de magnesio, nitrato de amonio y sulfato de potasio.

Fosfato tri cálcico: en aguas cálcicas y pH 6.5 existen precipitaciones, son más eficientes para estos casos los fosfatos mono amónicos, biamonicos o el ácido fosfórico concentrado.

Efectos antagónicos y sinérgicos de los elementos nutritivos en la solución del suelo. Por ejemplo, en suelos con elevado contenido de fosfatos y pH superiores a 7 no se debe aplicar sulfatos de hierro u oxidos de hierro como fuente de dicho elemento. Esto por que en estas condiciones estas fuentes se vuelven insolubles y por lo tanto no llegan a la solución del suelo. Para este tipo de suelo es recomendable utilizar hierro quelatado con un agente quelante de alta estabilidad, como lo es un EDDHA y HBED.

Nunca deben mezclarse fertilizantes que en su composición tengan hierro, fósforo y calcio, porque estos se vuelven insolubles. La compatibilidad entre fertilizantes que aportan estos nutrientes determina las fuentes a utilizar en la elaboración de la solución nutritiva.

Siempre será necesario realizar un análisis de agua para determinar la cantidad de calcio y magnesio que el agua aporta y adecuar las soluciones nutritivas a estas necesidades.

Los nutrientes conocidos como micronutrientes: Mg, Mn, Fe, Zn y el elemento secundario Ca, interactúan fuertemente con otros elementos presentes en el suelo, y pueden precipitarse o no estar disponibles para la planta debido a estas interacciones. Para solucionar este inconveniente en el mercado de los fertilizantes existe productos denominados quelatos que evitan este tipo de interacciones negativas y aseguran la disponibilidad del nutriente.

Los fertilizantes potásicos deben disolverse bien antes de ser aplicados.

Consideraciones de compatibilidad para micronutrientes quelatados

Los quelatos comerciales deben incluir en etiqueta un rango de estabilidad para la fracción quelatada, esta rango indica en que estabilidad el quelato mantiene su estabilidad, si el quelato es añadido a una solución que este fuera de su rango de estabilidad, este se romperá liberando al hierro que protege y perdiendo su utilidad.

Normalmente el rango de estabilidad de los quelatos usados en la agricultura como  EDTA, EDDHSA, EDDHA, DTPA, va de 3 a 11, por lo tanto no se debe mezclar con ácidos en concentraciones que den como resultado un pH menor a 3. Considerando que las pruebas de estabilidad se realizan con agua destilada, es aconsejable mantener los quelatos EDTA en soluciones mayores a 5 de pH.

Los quelatos no se deben aplicar en el tanque de ácidos debido a que en condiciones de pH muy bajos los agentes quelantes se destruyen y liberan al metal, por lo que se pierde el beneficio de protección del nutriente. La resistencia particular de cada quelato al pH depende de su tipo.

Tanques de solución madre de fertilizantes

Para obtener el máximo beneficio del sistema de fertirriego es recomendable tener entre 4-6 tanques de solución madre, incluyendo un tanque exclusivo para ácidos. Cuando se usan quelatos para abastecer los micronutrientes, es muy recomendable tener un tanque extra exclusivo para los micronutrientes. Esto debido a que los quelatos suelen mezclarse en el tanque junto a la fuente de calcio. Los quelatos pierden estabilidad con altas concentraciones de calcio y puede presentarse perdida de quelato.

Para evitar problemas de acumulamiento de sales en las mangueras de riego se recomienda comenzar y terminar los riegos solo con agua. La compatibilidad de los fertilizantes suele mostrarse en la ficha u hoja técnica que acompaña al producto.

Para los fertilizantes nitrogenados se recomienda verificar que el contenido de biuret sea menor al 1%. Debido a que provoca fitotoxicidad en las plantas.