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Síndrome de las raíces atrofiadas II. Deficiencia de boro

Publicado: 4 de diciembre de 2017
Por: Dr. Tsuioshi Yamada, AgriNatura consultoria agronómica. Brasil
Deficiencia de Boro
Inicie esta seria de tres artículos afirmando acreditar que el principal problema que afecta la productividad de la soja es el mal desarrollo del sistema radicular de la cultura que, debido a su ocurrencia tan generalizada, denominé Síndrome de las Raíces Atrofiadas. Y que, excluyendo la compactación del suelo, tres causas químicas -aisladas o simultáneamente- pueden contribuir a ello: toxicidad de aluminio, deficiencia de boro (B) y toxicidad de glifosato. Este artículo discutirá la segunda causa mencionada: la deficiencia de boro.
Patrick Brown, de la Universidad de California, gran estudioso del nutriente B, advierte que "como consecuencia de su papel estructural en los tejidos en crecimiento y de su inherente inmovilidad en el floema en la mayoría de las especies vegetales, el B debe ser suplido continuadamente durante la vida de la planta, y las fluctuaciones en su disponibilidad pueden tener un profundo efecto en el crecimiento y la productividad de los cultivos.

Ismail Cakmak, da la Universidad de Sabanci, Turquia, otro gran estudioso del Boro, mencionó no Boron Day (6/10/2016), realizado em Piracicaba, SP, que de todos os micronutrientes das plantas, a deficiência de boro é, provavelmente, a mais generalizada nas culturas.

Para fines de interpretación de los resultados de los análisis de suelo, se considera como contenido alto los valores igual o superior a 0,5 mg dm-3 de B en el suelo, extraído con agua caliente. El presente estudio donde se analizaron 13.416 muestras de suelo recibidas en el laboratorio IAC en Campiñas, SP proveniente de 21 estados de la Federación mostraron que apenas el 11 % de ellas estaban contenidos considerados altos (Abreu et al., 2005).

Funciones del Boro en las plantas


Enseña Ismail Cakmak que el boro tiene importantes funciones en la planta, como en la estabilización y la estructura de la pared celular, en el metabolismo fenólico, en el metabolismo del ascorbato, en la generación y detoxificación de especies reactivas de oxígeno, en la integridad de la membrana citoplasmática, en la fijación biológica del nitrógeno, en la fotosíntesis y en la fotoxidación, entre otras.

Para mostrar lo importante que es el boro, basta mencionar tres de estos papeles - síntesis de ácido indol acético (AIA), control de la permeabilidad de la membrana citoplasmática y crecimiento del tubo polínico, para poner su corrección, en orden de prioridad, fósforo o de la acidez del suelo
En Cakmak et al. (1995)se estudiaron el efecto del suministro de B en la concentración de B foliar y en la fuga de electrolitos, como K y productos de la fotosíntesis - sacarosa, compuestos fenólicos y aminoácidos -, en hojas de girasol con 10 días de edad (Tabla 1). Se observó que en las plantas que recibieron menor aprovisionamiento de B hubo mayores pérdidas de K + (35 veces), sacarosa (45 veces), compuestos fenólicos (6 veces) y aminoácidos (7 veces), comparados a las plantas bien suplidas en B, que pueden reducir la productividad y aumentar la incidencia de plagas y enfermedades. Esto porque, bajo deficiencia de B, se pierde potasio, que es fundamental en la síntesis de los aminoácidos; se pierden también compuestos fenólicos, que son responsables de los mecanismos de defensa de la planta; además de aminoácidos y sacarosa que, exudados, se convierten en nutrientes para plagas y enfermedades.Tabla 1. Efecto del suministro de boro en la concentración de B foliar y en la fuga de K +, sacarosa, compuestos fenólicos y aminoácidos en hojas de girasol con 10 días de edad(Cakmak et al., 1995).
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El papel del boro en el crecimiento del tubo polínico y, por lo tanto, en la polinización, se ilustra en la Figura 1. La respuesta del guisante a la deficiencia de B se expresa por el menor número y tamaño de los granos. 
Figura 1. Respuesta del guisante a la fertilización boratada expresada en granos más grandes y más numerosos. Fonte: Bonillo et al. 2009, citados por Cakmak (2016).
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Las especies vegetales exhiben diferentes requisitos en B, siendo las dicotiledóneas, en general, más exigentes que las monocotiledóneas, como muestra la Figura 2, en la cual las plantas de soja respondieron más al suministro de B que las de maíz. 
Figura 2. La soja es más sensible a la deficiencia de boro que el maíz (-B = planta sin boro, + B = planta con boro). Fonte: Cakmak (2016).
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El Boro en el suelo 

En mi vivencia de campo, he notado que no existe, entre consultores y productores de soja, la conciencia de la necesidad de corrección del contenido de B en la capa arable del suelo y, mucho menos, en el perfil del suelo. Creo que esto ocurre porque, desde los primordios de nuestra graduación, en el curso de agronomía, nos enseñan que es estrecha la franja entre los efectos benéficos y tóxicos del B, y que si hay error en la dosis de aplicación, será difícil corregirla. Afortunadamente, la realidad es muy diferente, siendo muy seguro trabajar con dosis mayores de las recomendadas actualmente, siempre que se respete la textura del suelo.
En Sako et al. (2016), reportaron que las áreas ganaderas de productividad de soja del CESB presentaban niveles altos de B hasta 100 cm de profundidad (Tabla 2), lo que puede explicar el profundo y extenso desarrollo radicular observado en el suelo. Además, las áreas con productividades de 107 a 142 sc ha-1 mostraban contenidos de B en el perfil aún más altos que en las áreas con 78 a 100 sc ha-1. En vista de estos hechos, la cuestión que surge es la siguiente: ¿no debemos revisar los patrones para los contenidos de B en el suelo, incluso para el perfil?
Tabla 2. Tomas de boro a lo largo del perfil del suelo en áreas con productividad variando de 78 a 100 sc / ha y de 107 a 142 sc / ha (Datos recabados a partir de los resultados publicados por CESB).
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Adsorción del Boro en el suelo
De acuerdo con Goldberg (Plant and Soil, 193:35-48, 1997) el boro en el suelo se encuentra en las formas mineral, adsorbida y en la solución, conforme esquema abajo:
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Los minerales que contienen boro son muy insolubles (turmalina) o muy solubles (minerales B hidratados); por lo tanto, estos no afectan la concentración de B en la solución del suelo controlada por las reacciones de adsorción de B, y que determinan la cantidad de B soluble en agua disponible para la absorción por las plantas. Estas responden sólo a la actividad de B en la solución del suelo. El B adsorbido en las superficies del suelo no es reconocido como tóxico por las plantas. Por lo tanto, para evitar toxicidad, al trabajar con altas dosis de B, es conveniente esperar de 6 a 8 semanas hasta que se procese el equilibrio entre el B-adsorbido y el B de la solución, siendo que el exceso de B no adsorbido es lixiviado para las capas inferiores del suelo.
Los factores que afectan la adsorción de B y, consecuentemente, su disponibilidad en el suelo son: pH de la solución, materia orgánica, tipos de arcilla, humedad y temperatura del suelo. La materia orgánica, los óxidos e hidróxidos de Al / Fe y los minerales de arcilla son los principales sitios de adsorción de B en el suelo.

Efecto del pH en la disponibilidad del Boro.Entre las innumerables contribuciones dejadas por el destacado Profesor Malavolta, la Figura 3A, probablemente, es la más citada en la literatura científica brasileña (Malavolta, E., 1980. Elementos de Nutrição Mineral de Plantas. p. 35). En ella se resume didácicamente la relación entre pH y disponibilidad de los elementos en el suelo y muestra que el contenido de boro aumenta con el aumento del pH hasta aproxidamente 6,5. Así, por mucho tiempo se creyó que, al hacer el calaje, habría aumento inmediato del contenido de boro en el suelo. Sin embargo, trabajos en la literatura muestran que la reacción es contraria; o sea, el calado reduce la disponibilidad de B, como ilustra la Figura 3B, de Loué (Les oligo-elements en agriculture. SCPA /Agri Nathan International, 1986. 339 p.). 
Figura 3.(A) Efecto del pH en la disponibilidad de nutrientes, según Malavolta (1980), e (B) Efecto del pH en la disponibilidad de boro y molibdeno, según Loué (1986).
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En 1937, Naftel observó, en el agua, que dosis crecientes de calcáreo causaba deficiencia de boro (Figura 4), pero que las plantas volvían a crecer con la adición del nutriente. En esa época, el autor no pudo explicar el mecanismo para tal ocurrencia, suponiendo hasta que el B fuera complejo por microorganismos del suelo (Naftel, J.A., 1937. Soil liming investigations: V. The relation of boron deficiency to over-liming injury. Journal of America Society of Agronomy, 29: 761-771)
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Según estos investigadores, el B es adsorbido por el Al (OH)3 formado en la reacción de neutralización del aluminio intercambiable por el carbonato de calcio. Así, además de reducir la disponibilidad de los micronutrientes catiónicos, el calado reduce también la disponibilidad de B, conforme observado en la curva decreciente de la Figura 12B.
 
Correlación del Boro en el perfil del suelo
En general, se piensa en la lixiviación de boro como un fenómeno negativo, indeseable, de pérdida. Sin embargo, es muy importante como parámetro para la corrección del B en el perfil del suelo. Para ello, basta con entender que la lixiviación de B, controlada por la adsorción en las arcillas, es más intensa en los suelos arenosos, con menor poder de adsorción, que en los arcillosos, y que la dosis recomendada debe calcularse de acuerdo con el procedimiento contenido de arcilla del suelo.

Con base en la lixiviación, es posible corregir el contenido de B en el perfil del suelo, como lo hicieron Wilson et al. (Agronomy Journal, 43:363-367, 1951) con la aplicación de 3,4 kg ha-1 año-1 de B en forma de bórax, totalizando 20,4 kg de B en 6 años (Figura 5).
Figura 5. Los niveles de boro soluble en agua en varias profundidades del suelo bajo cultivo de alfalfa, después de la aplicación de 3,4 kg ha-1 año-1 de B, en forma de bórax, totalizando 20,4 kg de B en 6 años
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Se observó que en el suelo arenoso (Norfolk) hubo mayor acumulación de B soluble en agua en la capa de 12 a 36 pulgadas (30-90 cm), mientras que en el suelo arcilloso (Cecil) hubo mayor acumulación en la capa superficial, de 6 pulgadas 15 cm), pero con una acumulación de hasta 90 cm de profundidad. Los resultados de este trabajo permiten concluir que: (1) la corrección del contenido de B en el perfil del suelo es importante para la política a largo plazo (5-10 años); (2). es necesario utilizar dosis de B más grandes que las convencionales para hacer tal corrección.
 
Efectos del boro en la mitigación de la toxidez de aluminio
El Dr. Dale Blevins, de la Universidade de Missouri, EUA, es otro gran estudioso del papel del boro en las plantas. Él y su equipo observaron que los síntomas de la deficiencia de boro comienzan con el crecimiento atrofiado de las raíces, y que muchos de los efectos específicos de la deficiencia de boro en las membranas y paredes celulares son similares a las de la toxicidad de aluminio. Así, estos investigadores desarrollaron la hipótesis de que la toxicidad de aluminio podría inducir a la deficiencia de boro en las plantas. Se observaron, además, que la aplicación foliar de B reducía el contenido de Al en las hojas. Y el mejor efecto de la aplicación foliar de B sobre la productividad de la soja fue observado con 6 parcelamientos, cuando los niveles de B estaban por encima de 160 ppm. En el trabajo resumido a continuación, su equipo mostró que el B puede mitigar la toxicidad de Al, tanto en la capa superficial como en la capa subsuperficial del suelo (Figura 6).
En este estudio, se utilizó tubo plástico de 7,62 cm de diámetro y 1,22 m de longitud, en el cual se abrió una ventana longitudinal, que fue cubierta con Plexiglas transparente (la cubierta con plástico negro era abierta sólo para las mediciones del crecimiento radicular). La mitad superior del tubo fue llenada con tierra retirada de la capa arable de suelo de cultivo con las siguientes características: pH 7,5; 42 kg ha-1 de P; 163 kg ha-1 de K; 0 9 kg ha-1 de B (adecuado), 1,6% de materia orgánica y ausencia de aluminio. La mitad inferior se llenó con tierra retirada del subsuelo con las siguientes características: pH 5,3; 3 kg ha-1 de P; 162 kg ha-1 de K; 0,9 kg ha-1 de B; 1,1% de material orgánico y 26% de saturación por aluminio. En uno de los tratamientos, el tubo fue llenado con tierra retirada de la capa superficial, sin Al y con un contenido adecuado de B. A pesar de que el contenido de B era adecuado en ambas muestras, con y sin aluminio tóxico, la corrección suplementaria de B fue que se realizó con 2,24 kg ha-1 de B en forma de ácido bórico. Los 4 tratamientos fueron:
T1 = suelo superficial sin corrección de B; subsuelo sin corrección de B;
T2: suelo superficial con corrección de B; subsuelo sin corrección de B;
T3: suelo superficial con corrección de B; subsuelo con corrección de B; y
T4: suelo superficial en el tubo entero
Para ese trabajo se utilizó la alfalfa como planta de prueba.
Figura 6.  Efecto del tratamiento con B en la penetración de raíces en la capa subsuperficial (izquierda) y longitud de raíces de alfalfa en las diferentes capas del tubo (derecha). Fonte: Lenoble, Blevins e Miles (Plant, Cell and Environment, 19: 1143-1148, 1996).
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Los investigadores observaron que las raíces crecieron normalmente en el tratamiento con suelo superficial, con o sin B adicional; pero después de 5 semanas, cuando las raíces alcanzaron la capa con subsuelo ácido, surgieron los efectos positivos del B: en el subsuelo que recibió B (T3), las raíces penetraron 25 cm más que en el subsuelo sin B (T2).Obviamente, el mejor crecimiento de raíces fue en el tubo llenado totalmente con suelo de superficie, que presentaba B adecuado y ausencia de aluminio tóxico (T4). El trabajo mostró que la suplementación con boro, ocurrida en el tratamiento T3, ayudó a mantener el crecimiento radicular, incluso en suelo con un 26% de saturación por aluminio. Los autores concluyeron que, debido a su movilidad en el suelo, la corrección de B en el perfil del suelo puede ser más una herramienta para mejorar el crecimiento radicular en profundidad. Alertaron, sin embargo, que el B no sustituye al cal, pues no altera el pH y no proporciona el calcio, muy importante para las raíces.
Cálculo de la dosis de boroLa dosis de B puede calcularse con el fin de mantener el nivel de 1,0 ppm de B (extraíble por agua caliente) en la capa de 0-20 cm del suelo, de forma que el excedente no adsorbado sea lixiviado y aumente el contenido de en las capas inferiores del suelo. Repitiendo la fertilización anualmente, con el tiempo, el suelo podrá ser corregido hasta 100 cm de profundidad, o más. La corrección de B en el perfil del suelo podrá ser programada a largo plazo (5-10 años), con dosis anuales de B calculadas de acuerdo con el contenido de arcilla de la capa superficial y monitoreadas por análisis químico en las capas de 0-10 cm, 10-20 cm, 20-40 cm, 40-60 cm, 60-80 cm y 80-100 cm de profundidad.
Como sugerencia, el cálculo de la dosis para la corrección del contenido de B en la capa de 0 a 20 cm de profundidad puede ser hecha por la fórmula empírica: dosis de B (kg ha-1 de B) = arcilla (%) / 10.
Para evitar la toxicidad de boro, dosis mayores que 2 kg ha-1 de B pueden ser parceladas en dos veces, mitad antes del primer cultivo y otra mitad antes del segundo cultivo. Así, por ejemplo, en una sucesión de soja maíz, en suelo con 40% de arcilla, se puede aplicar la dosis de 40/10 = 4 kg ha-1 de B de la siguiente forma: 2 kg ha-1 de B antes de la soja y más 2 kg ha-1 de B antes del maíz de segunda
 
Método de aplicación
Una manera práctica de corrección del suelo, utilizando la dosis de B citada en el ejemplo anterior, sería la aplicación conjunta de 2 kg ha-1 de B con el glifosato utilizado en la desecación en pre-plantación, con la primera aplicación antes del cultivo de la soja y la segunda aplicación antes del cultivo del maíz. La corrección se puede realizar con 10 kg ha-1 de octaborato de sodio (20% B) disueltos en 100 litros de agua, junto con el glifosato. Se puede utilizar también cualquier otra fuente de boro de alta solubilidad.
CONCLUSÕES
La concentración de B en la solución del suelo, donde es absorbida por las plantas, es controlada por el mecanismo de adsorción.
La materia orgánica del suelo, los óxidos e hidróxidos de Al / Fe y los minerales de arcilla son los principales sitios de adsorción de B.
Las plantas responden apenas para la actividad de B en la solución del suelo; el B adsorbido en las superficies del suelo no es reconocido como tóxico por las plantas.
La adsorción de B aumenta con el pH del suelo, por lo que el calado disminuye la disponibilidad de B en la solución del suelo.
Así como el yeso, el B puede mitigar la toxicidad de Al, tanto en la capa superficial como en las capas subsuperficiales del suelo. Debido a su movilidad en el suelo, la corrección del B en las capas subsuperficiales puede constituir otra práctica para prevenir el síndrome de las raíces atrofiadas y, así, mejorar la resistencia de las plantas a la sequía.
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Autores:
Tsuioshi Yamada
AgriNature Consultoria Agronomica
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walter esquivel mariños
8 de marzo de 2019
Interesante la investigación, por favor si pudiera enviar fotos, agradecido
Edwin Mira
Minerales Tierra Fértil
23 de marzo de 2018
Felicitaciones Dr. Yamada excelente investigación. Tengo alrededor de 6 a 7 años de estar trabajando con un producto Mineral Natural, llamado MINERALES TIERRA FÉRTIL PLUS, este puede ayudar con el síndrome de las raíces atrofiadas. Es un producto de 2a. generación que ha sido mejorado para que se pueda absorber más rápidamente así como se ha mejorado en su composición para que se pueda aplicar año con año. Este producto contiene 50.84% de SiO2 (Sílice), además contiene más de 70 elementos entre Macro y Micro elementos, contiene 49 ppm de Ni (Níquel). El Silicio ayuda a que elementos como el Al, Fe y Mn disminuyan el efecto negativo sobre las raíces, además liberan el P atrapado en el suelo. Hay literatura en un estudio en Canola en la que fue observada una interacción positiva entre el Si y el B: la Adición de Silicio aumentó la materia seca de la raíz y de la parte aérea cuando era bajo el contenido de B en el suelo, pareciendo estimular la absorción y el transporte del Boro en esas condiciones y aumentando también la fotosíntesis. Uno de los efectos más importantes del Silicio es el transporte de elementos esenciales, pero esto se da mejor cuando lo aplicamos al suelo. Probamos el producto en lechuga, anthurium, Hierba buena, etc. con resultados sorprendentes, el cliente tenía problemas por exceso de lluvias, los cultivos además de tener problemas de plagas los rendimientos estaban bajando, el tamaño por ejemplo de las lechugas había disminuído drásticamente, tengo fotos de la comparación de las raíces de lechuga con la aplicación de estos Minerales + Fertilización química y sólo la fertilización química. La riqueza de Los Minerales Tierra Fértil Plus no solo es el contenido de Silicio, contiene Macro y Microelementos y elementos trazas, muchos de los cuales forman parte de Enzimas o forma parte de coenzimas que ayudan a que los procesos se dan más rápidamente. Sin estos elementos en el suelo los procesos se vuelven lentos y las plantas tienen menos oportunidad de hacerle frente a tantos problemas que se presentan en sus ciclos de producción. Si a alguién le interesa les puedo mandar las fotos de las que habló, mi correo es emira@mineralestierrafertil.com
walter esquivel mariños
14 de febrero de 2018
Para que tipo de cultivos funciona mejor el drench
Guadalupe De Jesus Cruz Cruz
2 de febrero de 2018
BUEN DIA, DIOS LOS BENDIGA, ALGUNA OBCIÓN QUE PODRÍA COMPARTIR PARA ESTE PROBLEMA, ES LA APLICACIÓN DE METALOSATE CROP.UP A UNA DOSIS DE 1 LT. EN 200 LTS DE AGUA LO PUEDES APLICAR EN DRENCH Y VIA FOLIAR, ESTE AYUDARA A NUTRIR LA PLANTA Y A LA EMISION DE RAICES NUEVAS, SANAS Y CON BUEN PORTE. ESTE PRODÚCTO LA PLANTA LO ASIMILA COMO UNA PROTEINA Y EN UNA HR. ESTA DENTRO DE LA PLANTA. ESTOY A LA ORDEN SALUDOS, ESPERO QUE LO APLIQUES Y CORROBORES LAS BONDADES DEL PRODUCTO, HUIXTLA, CHIAPAS, MEXICO
Jorge Eliécer Correa Duque
24 de enero de 2018
Respetados Foristas: Me gustaría que compartieran investigaciones y experiencias prácticas sobre el uso de Dolomita vs Cales Oxidadas...repito el concepto del Dr Cakman "a la planta no le interesa el Carbonato, la perjudica". Según el mismo Dr Cakman hay otras fuentes de Calcio más eficientes. En mi experiencia con palma actualmente estoy con dificultades en balancear bases a nivel de hoja #17 ya que Ca está por encima del 1% y K, Mg, Boro deficientes a pesar de que se ha aplicado en dosis suficientes. Saludos a todos.
Francisco Restrepo
24 de enero de 2018
De acuerdo!! Excelente artículo. Muchas personas desconocen el efecto del B en el crecimiento y desarrollo radical. Acá se trata y se aclara muy bien el por qué las aplicaciones foliares de B no alcanzan a bajar a los puntos de crecimiento radicular, y por eso no actúan a este nivel. En el caso de sus efectos en productividad y en sanidad vegetal, en estudios desarrollados en Colombia, en cultivos de café establecidos en un Andisol deficiente en B, entre los años 2004 al 2006, se comprobó un importante efecto de hasta 137% de incremento en productividad y una reducción altamente significativa de los ataques de Broca de cafeto (Hypothenemus hampei).
Jorge Eliécer Correa Duque
23 de enero de 2018
El Boro es inmóvil en la mayoría de plantas (plantas con azúcares polioles lo movilizan vía Floema); por esto no considero que Boro foliar sea la mejor opción, pero si fuera necesario hay que considerarlo. En palma se aplica en ocasiones en las axilas de las hojas esperando lógicamente movimiento ascendente vía xilema. Pero para el foro: desbloquear Calcio y sus relaciones con los otros nutrientes es difícil.
alvaro  plata  garcia
23 de enero de 2018
Cal Dolomita o yeso o lo que sea son muy faciles de aplicar y los costos disminuyen. Manejar boro es muy dificil y digamelo en algodonero. Tiene que intentar con aplicaciones foliares añadiendo melaza
Jorge Eliécer Correa Duque
22 de enero de 2018
Prosigo: Un ejemplo práctico. En palma africana de aceite Elaeis guineensis Jacq es preferible tener Saturación de Aluminio alta que elevar el contenido de Calcio...encalar me ocasionó desbalance de K y Mg; y me bloqueó el Boro por la relación directa con el Ca. Encontramos altos contenidos de Ca (superior a 1%) en hojas de palma africana de aceite Elaeis guineensis Jacq, hoja #17, y las relaciones de bases se afectan mucho, y Boro es muy difícil de corregir.
Jorge Eliécer Correa Duque
22 de enero de 2018
Excelente artículo. Además leí el complemento que trata sobre Toxicidad por aluminio. Algunos Foristas (del artículo de toxicidad por aluminio) consideran una opción utilizar el carbonato de Calcio y según el Dr Ismael Cakman el carbonato es perjudicial para la raíz. Ca, Mg, K, Na, e incluso el aluminio son las bases. Balance nutricional es la clave. No debemos seguir recomendando para neutralizar, sino balance de nutrientes para lograr el objetivo de producción. En un Curso Internacional discutimos el concepto de que el pH "neutro" en suelos tropicales debería ser 5,3 porque en este pH el aluminio se precipita. Cal Dolomita o Cales oxidadas?. Yeso Agrícola? Ambos? Espero sus aportes. Cordial saludo, Jorge Eliécer Correa Ingeniero Agrónomo Colombia ????
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