Concentración óptima y crítica de solución de humato

Fue dada la base teórica y confirmada en la práctica la concentración óptima de solución de humato de potasio. Fue realizado el análisis de los posibles rangos de concentración de humato de potasio en diferentes métodos de su aplicación.

A la serie de los factores que determinan el nivel de eficacia de los humatos es necesario incluir el contenido y las características cualitativas de las sustancias biológicamente activas, concentración de amida y dosis, estado del suelo, temperatura, humedad, etc. Pero con otras condiciones iguales la eficacia de los humatos se determina con dos factores – su concentración en la solución y la dosis. La concentración de humato en una solución se mide en mg/l o en %, y la dosis en kg/ha, g/m2 de la superficie o en kg/m3 del volumen de la capa activa del suelo. Estos dos factores están directamente relacionados con los métodos de aplicación: remojo de semilla antes de sembrar, fertilización foliar (fuera de raíz) de las plantas con las soluciones de agua o aplicando el humato directamente en el suelo. Cada uno de estos métodos requiere diferentes niveles de concentración y dosis óptimas.

El intervalo de la zona óptima de cambio de factores, en la cual el efecto favorable de los humatos se refleja en mayor grado, puede ser no muy amplio. Por eso a veces es necesario determinarlo experimentalmente, realizando una serie de experimentos de control con un paso bastante pequeño. Para una reproducción segura del nivel óptimo detectado es necesario usar los productos húmicos con una estabilidad de propiedades más alta de los utilizados anteriormente.

Los empleados de “AGROBIO” empíricamente han llegado a la conclusión de que la mayor actividad biológica con fertilización fuera de raíz se demuestra cuando se aplica la solución con agua con concentración de humato de 0,005-0,009% de principio activo. En las investigaciones posteriores numerosos científicos y agrónomos utilizaron la solución de precisamente esta concentración.

Con el método de prueba biológica en coleóptilos de maíz al utilizar el agua destilada el nivel óptimo obtenido del efecto estimulante de humato está en el rango de concentración entre 0,004 y 0,01%.

Estos datos coinciden completamente con las conclusiones de S.N. Chukov quien determinó los valores máximos de concentración en el rango entre 0,005 y 0,012%.

En el trabajo de E.I.Ermakov fue dado el valor óptimo de concentración para las plantas monocotiledóneas 0,001% y para dicotiledóneas (pepino, girasol) 0,01%.

Fueron proporcionados datos de experiencia sobre el terreno de cultivo de zanahoria, en la cual se observa el valor máximo claramente expresado en el intervalo de concentración de humato entre 0,006 y 0,009% (imagen 8). Hay que mencionar que estos datos fueron obtenidos en Irkutsk con aplicación de agua blanda de Angarsk. En el agua dura de la parte de moléculas de los compuestos húmicos se reflejará en seguida, debido a alta concentración de cationes de calcio, magnesio e hierro, y se necesitará otra concentración más alta.

Aumento de cosecha. Concentración de solución de humato durante la pulverización. Imagen 4. Dependencia de aumento de cosecha de zanahoria de concentración de solución de humato durante la pulverización.

Imagen 8 Dependencia de aumento de cosecha de zanahoria de concentración de solución de humato

Algunos cambios de niveles máximos de diferentes investigadores se explican con los defectos metodológicos, presencia de impurezas químicamente activas en el agua normal que se usa para preparar soluciones de humato muy diluidos o con otros factores, pero el tipo de dependencia coincide.

Un aspecto común para todas estas dependencias – es la explosión de actividad de humato en el nivel óptimo y presencia del intervalo de concentración alrededor del nivel óptimo en el cual el efecto de humato se destaca con mayor grado. La situación del nivel máximo depende de las condiciones y complejidad del experimento, y en particular, de la rigidez del agua, pero en todos casos para la aplicación foliar de las plantas debemos utilizar soluciones muy diluidas.

La comparación de los datos experimentales con el modelo físico de la penetración de las soluciones en la hoja de la planta bajo la aplicación superficial mostró que el nivel óptimo de concentración de amida de 0,005-0,01% de alguna manera está asociado de alguna manera con la capacidad de penetración de la solución de humato en las hojas y en parte con la concentración óptima de humato en el plasma intercelular y en el interior células, igual a 0,0002 – 0,005% (ver a continuación en el capítulo 1,5).

Vamos a ver el esquema de aplicación foliar de planta, en la cual se aplica una película de solución de humato de potasio a las hojas de la planta mediante pulverización. La solución, por un lado, se absorbe por la hoja, y por otro lado, el agua se evapora de la hoja. Dado que la evaporación del agua de la película es a menudo una absorción más rápida, a una alta concentración inicial de humato, puede llegar un momento en que, por evaporación, alcance una magnitud tal que comience la agregación de las moléculas y ellas van a perder la capacidad de penetrar en la lámina. Por lo tanto, el nivel máximo de concentración de solución de humato de potasio está vinculado con el grado de penetración de solución dentro de la hoja de la planta y velocidad de evaporación del agua de la película de la solución y la concentración óptima de humato en la planta. Pero la cuestión sobre la concentración local de solución de humato en la superficie de la planta permanece abierta. La aplicación de solución mediante la pulverización pude causar su localización dentro del radio de las gotas que cayeron sobre las hojas y la parte superior del suelo. Se espera que en futuro las moléculas de humato de las microzonas de gotas penetren dentro de hojas y tallos y se distribuirán uniformemente por toda la masa verde y sistema de raíces. Este mecanismo, como la tecnología de la mejora de los parámetros de pulverización todavía debe ser estudiado más al fondo. El mecanismo de penetración de la molécula de humato de la superficie de una hora a su interior también necesita más aclaración.

En las fuentes literarias y los informes en las conferencias y seminarios se puede encontrar otras recomendaciones según los experimentos de los investigadores acerca de los niveles óptimos de concentración de soluciones de humato de sodio para la aplicación foliar, equivalentes a 0,001, 0,01, 0,02, 0,03, 0,05, 0,1%, y a veces más altos. Por desgracia no podemos determinar las causas de modificación de concentración de soluciones en relación con los límites máximos y mínimos, pero no excluimos que pueden ser fundados por otros factores adicionales, incluso a causa de presencia de varios óptimos.

El límite mínimo práctico de concentración (0,005%) es asociado con el consumo excesivo de agua para garantizar la dosis óptima y el límite físico permisible, dependiendo de la rigidez del agua. Si la solución de humato, como se mencionó anteriormente, tiene una concentración bastante alta, entonces la rigidez del agua no afecta la estabilidad agregada ya que las moléculas de humato de calcio, magnesio y otros metales están rodeadas por las moléculas de humato que las protegen antes de ser precipitadas. En química coloidal, este es un fenómeno muy común llamado "protección coloidal". Al diluir la solución con el uso de agua dura, por un lado, aumentamos el contenido de iones de calcio y otros metales, y, por otro lado, reducimos la concentración de iones protectores. Como resultado, a una cierta concentración de solución de humato correspondiente a una cierta rigidez del agua, se observa la precipitación de humatos de metales alcalinotérreos. Por eso el límite mínimo de concentración de amida de humato no debe ser inferior al nivel que se determina por la rigidez del agua. El estudio de soluciones de energía en el agua rígida (ciudad de Serguiev Posad de la región de Moscú) demostró que con una concentración de solución de 0,005%, el sedimento de humato de calcio y magnesio cae prácticamente en el momento, en una concentración de 0,01% del precipitado cae en unos pocos minutos, en una concentración de 0,05% – dentro de media hora, pero la concentración 0,08% permite obtener una solución estable.

Si hablamos sobre el límite máximo de amida para la aplicación fuera de raíz, su valor se define como la solubilidad de los humatos, teniendo en cuenta la rigidez del agua y la capacidad del humato para penetrar en la superficie de la hoja, que disminuye con concentraciones crecientes, y la dosis recibida en el volumen de la hoja que lo define eficiencia biológica. Como ya fue mencionado, con una dosis excesiva, en lugar de estimulación, se puede obtener la supresión del desarrollo de la planta. Este límite en mayor grado depende de las condiciones de tratamiento de la planta y su valor está dentro del 0,01 – 0,08%.

Mediante una investigación, nuestros empleados también determinaron una concentración óptima y gastos de solución de humato no sólo para la aplicación foliar, sino también para el remojo de las semillas.

Por ejemplo para remojar las semillas de maíz, fue recomendada una concentración alta de solución de 0,1% con el fin de compensar duración corta (48 horas) del contacto de semilla con humato. Un agrónomo norteamericano, un conocido especialista en la rama de aplicación de fármacos de humato, Robert Faust también recomienda utilizar una solución de 0,1%, pero sólo en las semillas grandes: maíz, pepinos, habas. Para las semillas más pequeñas, por ejemplo, de tomates él recomienda una solución de 0,5% con remojo durante 72 horas, o una solución de 2% con remojo durante 30 minutos. La justificación teórica del hecho que la concentración óptima de solución de humato para remojo de las semillas debe ser de un orden de magnitud superior a la concentración de solución para la aplicación fuera de raíz de las plantas, quizás, consiste en la necesidad de intensificación del proceso de corto plazo de penetración de humato de sodio a través de la capa superior de la semilla. Se necesita más investigación para establecer un mecanismo detallado para activar las semillas. En este caso, un factor como la dosis se toma en cuenta indirectamente al garantizar que las semillas se humedecen totalmente con una solución de cierta concentración en un momento específico.

En algunos casos la tecnología de pulverización de semillas y tubérculos es mejor que la tecnología de remojo. La concentración óptima de solución en este caso será superior, y las dosis inferiores. Esto se explica por diferentes mecanismos de penetración de humato dentro del material de siembra. Al remojar, el proceso pasa de una manera más intensiva, pero se acaba en seguida después de sacar el material de siembra de la solución. La tecnología de pulverización se basa en que el humato de la capa de humato seguirá penetrando dentro de material de siembra bajo el efecto de la humedad del suelo y después de sembrarlo.

Se conoce que las moléculas de ácido húmico están unidas por la fuerza intermolecular en agregados, la masa molecular promedia de las cuales alcanza 100 000 Da las dimensiones de la “bola” es alrededor de 150 Angstrem. Se puede suponer que a medida de reducción de concentración de solución los agregados poco a poco se descomponen en partículas más pequeñas hasta ser moléculas separadas, y después en el resultado de hidratación con concentración de 0,005% a 0,009% se forma una nueva estructura que facilita bastante su penetración dentro de la hoja, tallo y raíz de la planta. Puede ser que en el suelo en las condiciones normales las plantas también consumen las moléculas hidratadas de las sustancias húmicas con una concentración óptima de la solución.