Introducción

La citricultura es una de las actividades productivas más importantes del estado de Tamaulipas, México. En la zona centro de esta región se tiene una superficie de más de 40 000 ha de diversas variedades de cítricos. Sin embargo, en la mayoría de los huertos los rendimientos de estos frutales son bajos y frecuentemente de baja calidad. Una de las principales causas de esta problemática es un bajo suministro de hierro (^{Lucena, 2000}) provocado por las características calcáreas de los suelos (^{Jeong y Connolly, 2009}); pH medianamente alcalino (alrededor de 8) y un contenido de carbonatos de calcio superior 40% lo cual induce la precipitación del hierro en forma de óxidos e hidróxidos (^{Mortvedt, Giordano y Lindsay, 1972}). De esta manera el micronutriente nativo o aplicado, se transforma en compuestos no disponibles para las plantas (^{Godsey et al., 2003}). Por lo anterior es frecuente observar en los cítricos de la zona síntomas visuales de deficiencia de este microelemento que se manifiestan como amarillamiento o clorosis de las hojas nuevas. Se estima que, el 40% de los árboles de la región presentan una concentración baja o deficiente de hierro, siendo el limón italiano una de las especies más afectadas. La deficiencia de hierro influye también en el crecimiento de la planta y disminuye el rendimiento y calidad del fruto, causando importantes pérdidas económicas (^{Briat, Dubos y Gaymard, 2015}). Este desorden nutricional es consecuencia de la baja disponibilidad de hierro en los suelos alcalinos y de deficiencias en los mecanismos de absorción, transporte y asimilación del hierro dentro de la planta, dando como resultado una alteración del metabolismo del cultivo (^{Lucena y Hernández, 2017}).

En estas circunstancias el hierro requiere ser aplicado al suelo en forma de quelato para lograr su asimilación por la planta (^{Lucena, 2009}). Los quelatos son compuestos de alta estabilidad, capaces de mantener los iones metálicos rodeados por una molécula orgánica (agente quelante) de modo que queden salvaguardados del entorno que favorecería su precipitación en forma de hidróxido insoluble y no disponible para la planta (^{Lucena, 2006}). Sin embargo, no cualquier quelato produce resultados satisfactorios. La manera más efectiva y rápida para corregir la deficiencia de hierro y resolver este problema nutricional de los cítricos establecidos en suelos calcáreos es mediante la aplicación del micronutriente en forma de quelato FeEDDHA al suelo (^{Razetoa, 1982}; ^{Álvarez-Fernandez, García y Lucen, 2005}). El objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto del quelato FeEDDHA (etilendiaminodihidroxifenilacetato de hierro) aplicado al suelo, sobre la concentración foliar de hierro, la corrección de la deficiencia de hierro, el rendimiento de fruto y el beneficio económico del quelato en árboles de limón italiano (C. limon) plantados en suelos calcáreos de la zona centro del estado de Tamaulipas.

Materiales y Métodos

El estudio se llevó a cabo en un huerto de limón italiano cultivado en un suelo calcáreo con pH medianamente alcalino, 8.0; nivel bajo de hierro, 2.7 mg kg^-1 Fe, de acuerdo a la Norma NOM-021-RECNAT-2000, AS-14 (^{SEMARNAT, 2002}) y contenido alto de carbonatos de calcio, más de 40% según la Norma NOM-021-RECNAT-2000, AS‑30 (^{SEMARNAT, 2002}). El sitio está ubicado en el municipio de Victoria. Se utilizaron árboles de 25 años, establecidos en un marco de plantación de 8×4 m (312 árboles ha^-1) injertados sobre patrones de naranjo agrio y con síntomas visuales de deficiencia de hierro; amarillamiento severo y persistente de las hojas nuevas. Para el riego del huerto, se utilizó el sistema de microaspersión. Se seleccionaron 20 árboles con características semejantes en cuanto a tamaño, porte y síntomas visuales de deficiencia de hierro. Después de un mes de iniciada la brotación de primavera, los árboles fueron tratados, a través del suelo, con el quelato FeEDDHA marca Lida, en dosis de 50, 100 y 150 g árbol^-1 y se incluyeron en el estudio árboles control. Cada tratamiento se aplicó a 5 árboles de manera aleatoria a través de un diseño de bloques completamente al azar de 4 tratamientos y 5 repeticiones, siendo cada árbol una unidad experimental. Para la aplicación del quelato, se cavó una zanja de 10 cm de profundidad en la periferia del área sombreada de los árboles. En la misma cavidad se agregaron 250 g árbol^-1 de urea, de manera adicional a la fertilización nitrogenada anual que se utiliza en el huerto. La dosis total de fertilización nitrogenada en el año del estudio fue de 106 kg ha^-1 de N, sin agregar ningún otro fertilizante. Después de adicionar el quelato y la urea dentro de la zanja, ambos fertilizantes se cubrieron con el suelo extraído y luego se aplicó el riego. Como parte del manejo general del huerto se aplicaron de manera oportuna los agroquímicos necesarios para el control de plagas y enfermedades, por lo que no se presento ninguna infestación que afectara el crecimiento y producción de los cítricos.

La respuesta de los árboles se comenzó a evaluar desde el inicio del estudio y hasta los 40 días después de la aplicación del quelato al suelo. Para ello se realizó la medición de clorofila en hojas con síntomas característicos de la deficiencia de hierro por medio del índice SPAD, determinado con un equipo portátil llamado Clorophyll meter marca Minolta-502. Se seleccionaron y marcaron cuatro hojas por árbol antes de aplicar el quelato a fin de medir en ellas los valores SPAD y obtener posteriormente el promedio de lecturas de cada árbol, desde el momento de la aplicación del quelato. El efecto de las dosis se evaluó también por medio de un muestreo y análisis foliar, cinco meses después de la aplicación del quelato. Se tomaron hojas de seis meses de edad, de ramas sin fruto, en los cuatro puntos cardinales del árbol, a una altura de entre 1 a 2 m. Después de su preparación, la muestra se digirió con HNO₃ en un horno de microondas marca CEM, modelo Mars 6 (^{Silva, 2012}) y se midió la concentración de hierro total con un espectrofotómetro de absorción atómica marca Perkin Elmer. Finalmente, después de ocho meses de la aplicación del quelato al suelo se midió el rendimiento en cada árbol estudiado a fin de determinar el efecto de los tratamientos de FeEDDHA en la producción de fruto. Los datos obtenidos del contenido de clorofila en las hojas, concentración foliar de hierro y rendimiento de fruto se sometieron a un análisis de varianza (ANOVA) y prueba de Tukey (P ≤ 0.05) a fin de determinar el efecto del quelato FeEDDHA en los árboles. Los resultados se presentan en forma de graficas de barras que muestran el promedio y el rango de error estándar de cada variable de respuesta. También se llevó a cabo un análisis económico con base en el rendimiento de fruto obtenido a fin de determinar la factibilidad de utilizar esta práctica agrícola en la producción de limón italiano en la región.

Resultados y Discusión

El contenido de clorofila en las hojas de los árboles se muestra en la Figura 1. Como se puede observar, el valor de estas lecturas fue muy bajo, entre 16 y 21, al momento de la aplicación del quelato FeEDDHA al suelo. Estas lecturas corresponden a un color amarillento de las hojas, propio de la sintomatología de deficiencia del micronutriente en los cítricos y otros cultivos. En contraste, se observó que los árboles tratados con el quelato comenzaron a reverdecer desde los primeros 15 días, a partir de la aplicación del quelato al suelo y tras un periodo de 40 días las lecturas SPAD de las hojas aumentaron significativamente (hasta 39 y 47 respectivamente) con las dosis 50 y 100 g árbol^-1 FeEDDHA, en comparación con los árboles control. Estos valores SPAD corresponden a un color verde de tono intenso, característico de hojas sanas con un contenido normal de clorofila (^{Uddling, Gelang, Piikki y Pleijel, 2007}). De manera semejante en un estudio realizado con árboles de naranjo valencia crecidos en suelos calcáreos la aplicación de FeEDDHA al suelo en dosis de 75 g árbol^-1 incrementó el contenido de clorofila hasta un nivel óptimo (^{Rajaie y Tavakoly, 2018}). De manera semejante la adición de FeEDDHA al suelo eliminó por completo la deficiencia de hierro en árboles de durazno y uva ya que con la aplicación de este quelato las hojas reverdecieron por completo (^{Reed, Lyons y Ray, 1988}).

Figura 1: Lecturas SPAD en hojas de árboles de limón italiano, al inicio del estudio y 40 días después de haber sido tratados con FeEDDHA al suelo.  

Figure 1: SPAD readings in leaves of Italian lemon trees, at the beginning of the study and 40 days after the soil treatments with FeEDDHA. 

Lo anterior muestra que la aplicación del quelato al suelo corrigió la deficiencia de Fe de los árboles de limón italiano. El índice SPAD indica que el rango suficiente de aplicación del quelato al suelo para corregir la deficiencia del micronutriente en árboles de cítricos, establecidos en suelos calcáreos, es de entre 50 y 100 g árbol^-1 de FeEDDHA (^{Razetoa, 1982}).

En la Figura 2 se presenta el contenido de hierro total en hojas de árboles de limón italiano tratados con diversas dosis de quelato FeEDDHA aplicado al suelo. Estos árboles mostraban inicialmente síntomas visuales de deficiencia de este micronutriente o clorosis férrica, es decir un amarillamiento severo y persistente de las hojas nuevas debido a las condiciones calcáreas del suelo y al bajo contenido de Fe disponible para los árboles. Como se puede observar (Figura 2) los árboles control presentaron una baja concentración de Fe (58 mg kg^-1) mientras que los que recibieron las dosis de 50 y 100 g árbol^-1 de FeEDDHA, cinco meses atrás, aumentaron significativamente la concentración foliar de Fe hasta niveles óptimos 69 y 77 mg kg^-1 Fe respectivamente (^{Emblenton, Jones, Labanauskas y Reuther, 1973}). En los árboles tratados con la dosis de 150 g árbol^-1 de FeEDDHA, aunque el contenido de Fe foliar aumentó ligeramente (89.4 mg kg^-1 Fe) el incremento no fue significativo en comparación con el contenido foliar de hierro de los árboles adicionados con 100 g árbol^-1 de FeEDDHA. Resultados similares encontraron ^{Rajaie y Tavakoly (2018)} quienes señalan que la aplicación de FeEDDHA al suelo en dosis de 75 g árbol^-1 incrementó la concentración de hierro en las hojas de árboles de naranjo valencia crecidos en suelos calcáreos. Lo anterior sugiere que bastaría con aplicar una dosis de entre 50 y 100 g árbol^-1 FeEDDHA al suelo para corregir la deficiencia de hierro en árboles de limón italiano plantados en suelos calcáreos.

Figura 2: Concentración foliar de hierro en árboles de limón italiano bajo tratamientos de suelo con FeEDDHA.  

Figure 2: Foliar iron concentration in Italian lemon trees under soil treatments with FeEDDHA. 

El rendimiento de fruto en los árboles de limón italiano aumentó significativamente con la aplicación de FeEDDHA al suelo (Figura 3). En los árboles sin tratar con FeEDDHA la producción de fruto fue de casi 20 Mg ha^-1 mientras que con la aplicación de 50 g árbol^-1 de FeEDDHA el rendimiento se incrementó a casi 33 Mg ha^-1; con la dosis de 100 g árbol^-1 la producción llegó a más de 40 Mg ha^-1, el doble del rendimiento obtenido en los árboles sin tratar. El aumento de la dosis de quelato de 100 a 150 g árbol^-1 de FeEDDHA no incrementó significativamente la producción de fruta ya que el rendimiento fue casi igual que cuando se aplicaron 100 g árbol^-1 de FeEDDHA. Estos resultados indican que la aplicación de FeEDDHA al suelo corrigió la clorosis férrica de los árboles de limón italiano y aumentó la producción de fruto cuando se adicionaron dosis del quelato entre 50 y 100 g árbol^-1; la aplicación de una dosis mayor no incrementó significativamente la producción por lo que sería innecesario agregar cantidades superiores a 100 g árbol^-1 de FeEDDHA.

Figura 3: Rendimiento de fruto en árboles de limón italiano cultivados bajo tratamientos de suelo con FeEDDHA.  

Figure 3: Fruit yield in Italian lemon trees cultured under soil treatments with FeEDDHA. 

Conclusiones

La aplicación de quelato FeEDDHA al suelo en dosis de entre 50 y 100 g árbol^-1 de FeEDDHA (15.6 y 31.2 kg ha^-1) para mejorar la nutrición de hierro en árboles de limón italiano (C. limon) plantados en suelos calcáreos, corrigió completamente los síntomas de deficiencia del micronutriente o clorosis férrica e incrementó significativamente el rendimiento de fruto y el ingreso económico en la zona centro del estado de Tamaulipas, México.

Declaración de Ética

No aplicable.

Consentimiento para Publicación

No aplicable.

Disponibilidad de Datos

No aplicable.

Conflicto de Intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en competencia.

Fondos

No aplicable.

Contribución de los Autores

Trabajo de campo y laboratorio, investigación y escritura: J.V.P.R. Conceptualización, proyecto, revisión y supervisión: P.R.O. Revisión, edición y análisis económico. J.H.S.E. y E.A.L.