Influencia de la fertilización fosfatada en la clorosis férica

Abstract

La clorosis férrica, caracterizada por un amarilleamiento internervial de las hojas más jóvenes de la planta, se debe a una nutrición inadecuada en hierro (Fe). Esta deficiencia aparece en muchas plantas que crecen sobre suelos calcáreos, afectando a cultivos de gran importancia económica en el área mediterránea tales como el olivo y la vid. El contenido en carbonatos y el contenido y cristalinidad de los óxidos de Fe son factores edáficos clave en el problema. El efecto de la fertilización fosfatada es en cambio poco conocido y ha sido motivo de debate, por lo que el objetivo principal de la presente tesis doctoral fue aclarar la influencia del fósforo (P) en la disponibilidad de Fe en plantas sensibles a ese problema. En el segundo capítulo de esta tesis se muestra el comportamiento de plantas de estrategia I (garbanzo, altramuz y cacahuete) y estrategia II (sorgo) que fueron cultivadas en maceta sobre sustratos modelos inductores de clorosis férrica consistentes en mezclas de arena silícea recubierta de ferrihidrita (FOCS) como fuente de Fe para la planta, arena calcárea (CCS) para simular las condiciones de los suelos calcáreos y arena silícea como medio inerte. Se realizaron un total de 5 ensayos de duración inferior a un mes con dosis de P entre 2.5 y 25000 μg P por maceta de 250 g. La concentración de clorofila en hoja se incrementó al aumentar la proporción de FOCS (Fe biodisponible) del sustrato para todos los cultivos, mientras que la proporción de CCS tuvo un efecto negativo en las plantas de estrategia I, no afectando en cambio al sorgo. La fertilización fosfatada redujo la disponibilidad del Fe en las plantas que crecieron en sustrato artificial con bajo contenido en FOCS, independientemente de la estrategia de adquisición de este elemento. El capítulo tercero trata del efecto de las propiedades del suelo en el posible agravamiento de la clorosis férrica inducido por el P. En un primer experimento desarrollado en cámara de crecimiento con altramuz (estrategia I) y sorgo (estrategia II) cultivados en 24 suelos calcáreos se observó que la concentración de clorofila en hoja era menor para las plantas cuyo suelo había sido fertilizado con una dosis alta de P (25000 μg P por maceta de 250 g) respecto a las plantas control (2.5 μg P por maceta). La disminución de clorofila en hoja fue más evidente en altramuz que en sorgo, debido a que su estrategia de adquisición de Fe es menos eficiente. El efecto era mayor cuando la cobertura de los óxidos de Fe poco cristalinos por el P, medida por la relación entre el P Olsen y el Fe extraíble por oxalato amónico ácido (Feox), era alta. Para el sorgo, la fertilización fosfatada incrementó el contenido en clorofila en plantas desarrolladas en suelos con baja relación P Olsen/ Feox, no habiendo efecto o disminuyendo el contenido en clorofila en el resto de los casos y...

Iron chlorosis, which reflects in internerval yellowing in young plant leaves, results from an inadequate supply of iron (Fe). This deficiency is common among plants growing on calcareous soils and affects crops with a high economic significance in the Mediterranean region such as olives and vines. Carbonate contents, and Fe oxide contents and crystallinity, are key factors for this problem; by contrast, the potential impact of phosphate fertilizers is poorly known and controversial. The primary aim of this doctoral work was to clarify the influence of phosphorus (P) on Fe availability in chlorosis-prone plants. Chapter 2 of this doctoral dissertation examines the behaviour of Strategy I (chickpea, lupin and peanut) and Strategy II plants (sorghum) grown in pots containing chlorosis-inducing model substrates consisting of siliceous sand covered with ferrihydrite (FOCS) as a source of plant Fe, calcareous sand (CCS) to simulate the typical conditions in calcareous soils and siliceous sand as inert medium. A total of five experiments involving the use of P at rates of 2.5–25 000 μg per 250 g pot for less than one month were performed. Leaf chlorophyll contents increased with increasing proportion of FOCS (bioavailable Fe) in the substrate in all crops; on the other hand, increasing the proportion of CCS had an adverse effect on Strategy I plants but no effect on sorghum. Phosphate fertilization reduced Fe availability in the plants grown in substrates with a low content in FOCS irrespective of the plant uptake strategy for this element. Chapter 3 deals with the potential influence of soil properties on P-induced Fe chlorosis, which was examined by growing lupin (Strategy I) and sorghum (Strategy II) on 24 different calcareous soils in a growth chamber. Leaf chlorophyll contents were found to be low in the plants grown on substrates receiving P at a high rate (25 000 μg P per 250 g pot) relative to control treatment (2.5 μg P per pot). The reduction in chlorophyll was more marked in lupin than in sorghum by effect of the former having a less efficient Fe uptake strategy. The effect was especially strong when the coverage of poorly crystalline Fe oxides by P as measured by the ratio of Olsen P to acid ammonium oxalateextractable Fe (Feox) was high. Phosphorus fertilization increased chlorophyll contents in the sorghum plants grown on soils with a low Olsen P / Feox ratio, but no effect or reduced the leaf chlorophyll content in any others; also, it increased overall plant weight. A second experiment was conducted in a shade house from 2009 to 2011 by using ‘Arbequina’ olives grown on calcareous soils with a similar Olsen P / Feox ratio but supplied with P at 5 different rates (0–1.3 g P per 6.5 kg...