Efecto del hierro en la nutrición y en la producción de arroz (Oriza sativa L ) bajo riego, en suelos del Meta, y Tolima, (Colombia)

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EFECTO DEL HIERRO EN LA NUTRICION Y EN LA PRODUCCION DE 
ARROZ (Oriza sativa L.) BAJO RIEGO, EN SUELOS DEL META Y 
TO LIMA, COLOMBIA* 
Rodrigo Munoz A. 
Alejandro Hugo Manzano· It 
1. INTRODUCCION 
Una zona extensa de suelos en los Llanos Orientales de Colombia se dedica 
al cultivo del arroz, con rendimientos por 10 general muy bajos. En estos 
suelos, las plantas de arroz bajo inundaci6n muestran oeasionalmente, 
despues del segundo mes, un eseaso desarrollo, macollamiento limitado y 
hojas amarillentas que se toman mas tarde de color naranja. Este disturbio 
que se ha denominado anaranjamiento se inieia por las puntas de las hojas 
mas viejas y progresa hasta cubrir toda la hoja. En casos extremos provoea 
secamiento total de elias. Las ralces de las plantas afectadas son por 10 
general eortas, con pocas ramificacioncs y de color roja intenso. 
EI anaranjamienta que se presenta en sue los oxisoles y ultisoles inundados, 
altos en Fe, de los Llanos Orientales, desarrolla sin tomas similarcs a los 
origin ados por toxicidad producida por el Fe, registrada en otros palses. Por 
estas razones se ha postulado que esc exceso de Fe podria ser la causa de este 
desorden en esos sue los. 
Para someter esta hip6tesis a prueba experimental sc realiz6 un 
experimento bajo condiciones de invernadero en el eual se utiIiz6 un sucro 
ultisol de los Llanos Orientales, representativo de las .}rcas en donde 
ocasionalmcnte se presenta cl anaranjamiento y un suclo aluvial de Nataima, 
• Contribuci6n del Programa de Estudios para Graduados en Cicncias Agrarias UN·ICA y el 
Departamento de Agronomra del ICA. Adaptaci6n y resumen de la tesis de grado presentada p~r el 
autor principal a d icho prognlma como requisito parcial para optor el dtulo de Magister Scientiae. 
•• Respectivamente: Ingeniero Agr6nomo, Programa de Suelos del Centro Nacional de 
Investigaciones Agropccuarias Palmira; Ingeniero Agr6nomo Ph.D .• Director Nacional de la 
Divisi6n de Desarrollo Rural del Instituto Colombiono Agropccuario I CA. Apar tado A~reo 151123 
Bogot~. 
273 
en cI departamento del Tolima, en dondc no se prcscnta cl d!s~urbio, par.a 
, ,I comportamiento del arroz. Ambos suelos rcclblcron dOSlS compar.lr e I ." d I ' 
crccicntcs de Fe hasta 700 ppm. Sc considcr6 que ~ apunclOn c smtom,a 
de anaranjamien to, en cl suclo aluvial, con las dO~I~ mayorcs de Fe scna 
(ndice de que el disturbio cstaria asociado con. tO~lcldad de estc cleme?to. 
As! mismo, se cspcraria aparicion del anaranjamlcnto en el suelo ultlsoI, 
especialmente cuando recibiera dosis altas de Fe. 
Durante cI estudio se observ6: 
I. S(ntomas visualcs en la parte aerea de las plantas de arroz, de los 
difercntes tratamientos de Fe y la conformaci6n y coloracion de las faices 
durante los estados de macollarniento, f1oraci6n y cosecha. 
2. Efeeto del Fe en 1a absorcion y distribuci6n de los nutrimentos N, P, K, 
Ca Mn Fe Mn Zn y Cu en los diferentes org.mos de la planta y en varios , b' , , 
estados de desarrollo de las plantas. 
3. Efeeto del Fe en el desarrollo de las plantas. 
2. REVISION DE LlTERATURA 
Los suelos de los "Llanos Orientales de Colombia, dedicados a Ia 
agricultura, son en su mayoria oxisoles y ultisoles. Estos suelos se 
earacterizan por ser muy iicidos, altamente lixiviados y muy bajos en 
nutrimentos ~provechables para las plantas. As! mismo son en general altos 
en Fe (Fe203) y aluminio intercambiable (4). En eJ Tolima, el cultivo de 
arroz, bajo inundaci6n, esta localizado principalmente en suelos de odgen 
a1uvial formados a partir de coluviones de In cordillera Central y cuyo 
material subyaecnte es de origen tobacco, en difcrentcs estados de 
metcorizaci6n, mczclado con areniscas y otros materiales. En general, son 
suelos moderadamcnte acidos, con mediana a 'aita saturaci6n de bases, bajos 
en materia organica, con contcnidos de P aprovechable muy variable y de 
texturas gruesas a medianas (9). 
AI inundar un suelo se incrementa notoriamente el contenido de Fe 
aprovcchablc en 1~1 solucion del sllelo~ debido principalmente a la reducci6n 
biol6gica de los compuestos FC203' Fe (OH)~ y FeP04 a las fonnas 
Fe3(OH)S' FeS y Fe3(P04)2 las cuales son . mas aprovechables (3). Esta 
reducci6n del Fe en cl suelo sc favorccc con la carcncia de sustancias 
altamcnte oxidadas como 02' N03 Y Mn02 y por la presencia de materia 
organica de facil descomposicion (19), asi como por los altos contcnidos de 
hierro y temperaturas entre 25 y 45 grados ccntigrados (3, 19). 
Trabajos realizados por Poril1ampcruma (19) han demostrado que en 
suclos altosoles arcillosos dd ASia, la soluci6n del sllc10 alcanza 
274 
cocentracioncs de Fe++ de 10.000 a 15.000 ppm antes de los 30 dias de 
inundacion, cuando contiencn entre 4,5 y 5,5 por ciento de hierro y de I,4 a 
2,8 por ciento de materia organica. Estos eontenidos varian 
considerablemente al aumentar 0 disminuir el Fe++y el eontenido de materia 
organica en cllos (19), En Colombia, en investigaciones realizadas en suelos 
oxisoles de los Llanos Orientales, se han alcanzado concen traciones maximas 
de Fe++ de 300 a 350 ppm antes de Jas oeho scmanas de inundacion, cuando 
los suclos eontenian 0,31 a 0,78 por ciento de Fe activo en la zona oxidada y 
de 0,48 a 0,61 por dento en la zona reducida (4, 8). 
Las plantas de arroz toleran eontenidos de Fe mas altos en la solucion del 
suelo que otras plantas debido al poder de oxidacion del sistema radicular. 
Este poder de oxidaeion les permite a las raices oxidar el hierro ferroso 
(Fe+ +) a hierro ferrieD (Fe +++), el eual se precipita sobre ellas formando 
depositos (2, 20, 24). Cuando las plantas de arroz crecen en un medio eon 
eontenido alto de Fe puedcn sufrir toxicidad de Fe. Esta toxicidad de Fe, se 
manifiesta, en las hojas infcriores mas acentuadamente que en las superiores, 
por el desarrollo de puntos pequefios pardos, los cuales crecen forrnando 
manchas grandes hasta cubrir toda la hoja; mas tarde Ia coloracion parda se 
toma gris oscura y las hojas mueren. El contenido critico de Fe en las hojas 
que produce toxicidad esta alrededor de 300 ppm aunque este contenido 
difiere entre variedades y de acuerdo a Ia edad de la planta ya que en las hojas 
mas viejas es donde se desarrollan mas rapidamente los sintomas (20, 21). 
tas sustancias reducidas en el suelo compiten por las ralces con el 
oxigeno. Si dichas sustancias estan en cantidades excesivas pueden limitar el 
suministro de oxigeno en cantidades suficientes para una normal respiracion 
y absorcion de nutrimentos (12). 
E1 exceso de Fe + +y H2S en la soluci6n del suelo disminuyen la actividad 
metabolica y la capacidad de absorci6n de las rafces 10 cua! provoca 
disminuci6n de ]a actividad oxidativa de elIas, permitiendo Ia penetraci6n de 
mayores cantidades de Fe + + y H2S. E] exceso de Fe y H2S en los tejidos de 
la rafz inhibc la absorci6n de nutrimentos, especialmente de K y Si; altera eI 
metaboIismo normal de los carbohidratos en elias y provoca el desarrollo de 
ralces enfermas de coloracion parda (1). 
Los niveles de Fe senalados para deficiencia 0 toxicidad en las plantas de 
arrozdifieren considcrablemcnte. En soluciones nutritivas se han indicado 
niveles toxicos de Fe de 100 ppm (14,25),50 ppm (21),100 ppm a pH 3.7 
y mayores de 500 ppm pH alto (24). En la soluci6n del suelo sc han 
considerado t6xicas concen traciones de mas de 300 ppm (20,2 I ).En los Llanos 
Orientales de Colombia el anaranjamicnto del arroz parece ser el rcsultado de 
un dano en el sistema radicular de las plantas causado por un producto 
reductor, posiblcmente el Fe, que alcanza conccntraciones hasta de 350 ppm 
a las cua tro semanas de inundaci6n (4, 8). 
I 
Los depositos de Fc+ + que sc precipitan sobre el cuerpo 'de In raiz pncden 
limitar su crcciriliento (4, 8, 20, 22) e inhibir la absorci6n nonnal de algunos 
275 
nutrimentos como N (20) P (18, 20, 22), K (20, 22, 26, 28), Ca (22, 23), 
Mn (20, 21, 27) y Cu (7).' Intcrnamente, cl Fe.+ +. sc localiza principa~mente 
en las puntasde las rakes 10 que pucdc mdlcar una toma actlva del 
Fe + + (20, 25, 28). Ademas, el Fe + + se puede combinar-internamente con el 
P formando fosfatos de Fe poco solubles, 10 que disminuye 
c~nsiderablemcnte su translocacion de la planta (18). Dentro de la planta, 
el cambio de Fe+ + activo a Fe +++inactivo depende del potencial de 
oxidacion-reduccion de Ia savia de las celulas. Este potencial esta controlado 
por el contenido de Mn activo. Un exceso de Mn+ + .activo o~ida el 
Fe ++ a Fe +++ inactivo, origimindose a veces una clorosis produclda por 
deficiencia de Fe (17). 
En varios pafses del Asia la toxicidad producida por el Fe en las plantas de 
arroz, se conoce con diferentes nombres, asf: en Ceyhin se Ie llama 
Bronceamicnto; en Malasia, Penyakit Marah y en Japon Akagare (10). En 
Colombia el anaranjamiento se cree que puede ser producido por un exceso 
de Fe (8). 
3. MA TERIALES Y l\-ffiTODOS 
Para el presente estudio se seleccionaron dos suelos, uno ultisol de los 
Llanos Orientales, representativo de areas arroceras en donde ocasionalmente 
se presenta el disturbio del anaranjamiento y el otro, aluvial del Centro 
Nacional de Investigaciones Agropecuarias Nataima, en donde no se presenta 
dicho disturbio. En la Tabla 1 se incluyen los analisis de suelos de estas dos 
Iocalidades. 
TABLA 1. Caracterrsticas ffsicas V qufmicas de los suelos ultisol y a!uvial utilizados en el 
experimento. 
Suelo 
Textura pH M.O.· Fe·· Saturaci6n P, ppm. Bouyoucos 1:1 
en porcentaje bases (porcentajel Bray \I 
Ultisol F. Arenoso 4_7 4.2 0,66 16,7 7,1 
Atuvia! F _ Arcilloso 6.0 3.4 0,22 68,0 23,2 
• Porcentaje de materia organica . 
•• Hierro f~cilmente reducible, intcrcambiable y soluble, determinado con NH
4
0Ac, pH 3.0_ Jackson 
!Hi). 
De acuerdo a estos resultados, el stle\o ultisol es de una fertilidad original 
mas baja que la del suelo aluvial. Con estos suelos se cstablecio un ensayo en 
materas, en el invernadero, con temperatura-regulada entre 21 y 35 grados 
cen tfgrados en el Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias 
Tibaitata. 
Cad~ sllelo recibi6 cinco tratamientos de Fe replicados nueve veces. Los 
tratamlentos fu~ron: 0; 50; 150; 350 Y 700 ppm Fe, en forma de Fe EDTA, 
que contcnfa 10,30 por ciento de Fe. De cada tratamiento se cosccharon las 
plantas de tres materas en los b l..1uOS LIe macollamicnto, floracion y cosecha. 
276 
Los suelos ademas de las dosis de Fe, recibieron una fertilizaei6n 
adieional, uniforme, de los nutrimentos N, P, K, ea y Mg. En el suelo ultisol 
se aplicaron 250 kg/Ha de N y P205, respeetivamente; 50 kg/Ha de K20; 
500 kg/Ha de cal agricola y 50 kg/Ha de Mg en forma de carbonato de 
magnesio. El suelo alu'lial recibi6 170 kg/Ha de N, 60 kg/Ha de P20 S y 30 
kg/Ha de K20. Las fuentes de estos nutrimentos fueron el sulfato de 
amonio, el superfosfato triple y el sulfato de potasio. 
Los diferentes nutrimentos, incluyendo el Fe, se agregaron en el momento 
del trasplante e inmediatamente despues de inundar las materas, utilizando 
para ello agua destilada. En las materas se mantuvo una lamina de agua de 5 a 
10 em. Las phlntulas de arroz, de la variedad IR-8 habian germinado en un 
semillero con cuarzo que con tenia una soluci6n nutritiva completa. Las 
plantulas permanecieron en el semiIlero tres semanas. 
Durante eI experimento se tomaron muestras de la soluci6n del suelo cada 
10 dias hasta los 110 dias. En estas muestras se determin6 Fe y Mn por 
absorci6n at6mica, para medir los cambios en la concentraci6n de est os 
elementos, en la soluci6n del suelo, con el tiempo de inundaci6n. Ademas, 
durante cada una de las tres cosechas se midi6 pH potenciometricamente, en 
el suelo inundado. 
Las plantas cosechadas en el estado de macollamiento se dividieron en 
raices, tallos, hojas inferiores y hojas superiores (Ias dos ultimas hojas visibles 
expandidas 0 no). Las plantas cosechadas en los estados de tloraci6n y 
maduraci6n se dividieron en las partes antes mcncionadas y en las espigas. 
Las diferentes partes de las plantas lavadas con agua destilada, se secaron a 
la estufa a 70 grados centigrados, durante 36 horas y se pesaron para 
determinar la materia seca producida. Despues se molieron finamente para 
amllisis de tejidos N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn y Cu. 
Durante el experimento se observaron los sintomas que aparecieron en las 
hojas y su desarrollo con Ia edad de la planta. En las cosechas, se apreci6 
visualmente Ia apariencia y el color del sistema radicular. 
4. RESULTADOS Y DISCUSION 
Los dos sueIos estudiados presentaron aumentos de Fe, en la soluci6n del 
suelo, casi verticales en los primeros 30 dias de inundaci6n. En virtud de 
estos aumentos se aIcanzaron concentraciones que oscilaron, de acuerdo a los 
tratamicntos de Fe, entre 191 a 727 ppm para el suelo ultisol y de 180 a 612 
ppm en el sue]o aluvial (Figuras 1 y 2). No obstante existir diferencias mlly 
grandes en el Fe facilmente reducible, intercambiable y soluble (Tabla J), 
entre los dos suc]os, no hubo difcrcncias muy aprcciables en el Fe de In 
soluci6n del suelo, en los tratamientos tcstigos de las dos localidades (Figura's 
I y 2). Estos resultados parecen indicar la presencia de otras fracciones de Fe 
no analizudas, que aportaron abundantc Fe a la Soillci6n en c1 suclo aluvial. 
En las Figllras I y 2, sc observa en general mayorcs conccntracioncs de Fe en 
277 
la soluci6n del suclo ultisoI que en el <)luvial. Estas difcrencias se dcbieron 
probablcmcntc y de aClIerdo al Instcrnational Rice Research Institute (11) y 
Ponnampcruma (19) a 1a mayor capacidad de reducci6n de Fe, originada por 
cl mayor conLcnido de materia organica y de Fe en " cl suelo ultisol en 
comparacion con cl suelo aluvial. 
800 
700 
600 
soo 
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0. 
C. 400 
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;:; 
~ 300 
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30 
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10 
0 
10 20 30 40 
Fa apl icado 
700 ppm Fe 
-------- 350 ppm Ff! 
---- 150 ppm Fe 
-)(-x- 50 ppm Fe 
_._._._ .- 00 ppm F. 
50 60 70 80 90 
Olas de inundacion 
FIGURA 1. Cambios en la concentraci6n d.:: h~ ell la soluc'16 d I I " n C Sue a ultlsol. 
278 
100 "0 
800 
700 
E 
Q. 
Q. 
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0 
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 
Dial de inundation 
Fe aplicado 
700 ppm Fe 150 ppm Fe ------
----- 350 ppm Fe -X-y,- 50 ppm Fe _.-.- 00 ppm Fe 
FIGURA 2. Cambios en la concentraci6n de Fe en la soluci6n del suelo aluvial. 
En los dos suclos, los tratamientos supcriorcs a 150 - 350 ppm de Fe 
desurrollaron conccntraciones en Ia soluci6n mayorcs de 300 ppm de Fe. 
Estas conccntracioncs son altus y de acucrdo con Datta (6), Tanaka et al. 
(20), Tanaka y Tadano (24) puedcn producir toxicidad a In plan t:1 d~ arroz. 
279 
En los dos sudos cstudiados sc prcsen taron <lumen tos de Fe en In soluci6n 
del sudo 31 incrementarse el Fe apJicado. Esta misma tcndencia ocurri6 entre 
cl Fe de la soluci6n del suelo y el contenido de estc elemento en las ralces, 
talIos, hojas y cspigas (Figura 3). Ademas, las plantas que crccieron en cl 
sudo ultisol aClimuiaron mas Fe que las del suclo aluvial. Esta mayor 
acumulaci6n fue provocada posibiemente, par la mayor conccntraci6n de Fe 
en la soluci6n del sllelo uItisol. 
16.000 
l! 14.000 
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ppm F •• pllcado 
Hoias Supe, iO'~ 5 
M, tollami.n lo Ult ilOl IM.UI 
-~ Floroci6n Ull isol (F·UI 
_e__ eosech. Ulti,olIC,UI 
MJcoll.mlento Alu, i.1 1M-A) 
- -- Floratib,,·Aluy ial (F.AI 
-0-- Couch. Alu. i.1 IC'AI 
FIGURA 3. Efecto de l Fe <Ipl icado en e l conten ido d" Fe . 
estados de macolJ<lmiento 1M) f' _ " 6 IF) ' en dlferentes partes de la plant<l, en los 
(A). , 101 ()\;I II Y cosecha Ie), en el $uelo ultisol (U) y aluvial 
280 
Al avanzar el perfodo vegetativo de las plantas hubo un ligero 
desplazamiento del Fe en las hojas y una gran acumulacion en las ra{ces y 
tallos (Figura 3). Este comportamiento en la distribuci6n del Fe y en su 
movimicnto dentro de la planta concuerda con 10 indicado por Biddulph y 
Woodbridge citados por Correa (5) quicnes c1asificaron cl Fe, Zn, Cu, Mn y 
Mo como elementos parcial mente moviles en la planta. Ademas, estan de 
acuerdo con 10 reportado por Tanaka et al. (20) quienes afirman que un alto 
contenido de Fe en la so1uci6n del suelo puede provocar la precipitaci6n de 
este elemento en las rakes y tallos, 10 cual puede dar lugar a que pocas 
cantidades del elemento se muevan hacia las hojas. 
En el suelo aluvial, rakes de las plantas sometidas a dosis de Fe superiores 
a 150 ppm fueron severamente afectadas en su desarrollo. Estas fueTon 
cortas y gruesas, con pocas ramificaciones y tefiidas de oscuro sobre un 
fondo rojo intense dominante. Gran parte de eI1as parecian inactivas 0 
muertas. Un sintoma similar, pero mas acentuado, se present6 en las raices 
de las plantas que crecieron en el suel0 ultisol, aun con el tratamiento de 50 
ppm de Fe. Este efecto del Fe en las raices parece indicar que en el suelo 
aluvial, concentraciones de Fe en la soluci6n mayores de 400 ppm y de 
3.500 ppm en las rakes producen toxicidad que se manifiesta por los 
slntomas descritos y por una reducci6n en su desarrollo. En el suelo ultisol, 
el efecto t6xico patece que empieza a manifestarse atm en los tratamientos 
testigos, pero se acentua cuando hay mas de 250 ppm de Fe en Ia soIuci6n y 
de 5.500 ppm de Fe en las rakes. En estas condiciones el desarrollo de las 
ralces se reduce considerablemente. 
EI efecto desfavorable de las concentraciones altas de Fe en la soluci6n del 
suelo pudo haber side provocado, de aeuerdo aBaba et al. (I) y el 
International Rice Research Institute (12) a la competencia entre el Fe 
reducido y las rakes de las plantas por el oxigeno. Esta competencia 
probablemente no permiti6 un suministro adecuado de oxigeno para una 
respiracion normal de las rakes, 10 eual afecto su metabolismo y toma 
normal de nutrimentos. 
El contenido de Fe en las hojas inferiores de las plantas osciI6 entre 383 y 
455 ppm para los difercntes tratamientos de Fe, cuando las plantas crecicron 
en el suelo ultisol. Las mantenidas en el suelo aluviaI presentaron variaciones 
de Fe en las hojas inferiores, entre 365 y 423 ppm. Estos contenidos de Fe 
estan dentro de las concentraciones indicadas por cl International Rice 
Research Institute (10) y Tanaka ct al. (20) como crfticas para producir 
toxicidad de Fe en las plantas de arroz, en los primeros estados de 
crecimiento. No obstante, no se observaron cn las plantas los s{ntomas 
caracterfsticos de toxicidad producida por el Fe 0 de anaranjamiento en 
ninguno de los dos sue los estudiados. En cambio, apareci6 en las plantas en 
todos los tratamientos y en los dos stlelos, una coloraci6n negruzca cn las 
puntas de las hojas. Esta coloracion cstaba rodeada de una;zona amarillentu, 
que se extendio" a toda la hoja. Las hojas mas vicjas fueron las mas afcctadas. 
281 
Las hojas nuevas, que siguicron dcsptlcs del macollamicn to ftleron menos 
afectadas por cste sintoma. Lo anterior parece indicar que cl Fe no fue 
rcsponsable del sfntoma anteriormente dcscrito ya que este sintoma fue 
general c indcpcnciientc del eontenido de Fe en las plantas. 
Aunque el sfntoma tipico de anaranjarniento 0 de toxicidad de Fe no se 
prcsent6, fue evidcn te que altas COlleen traciones de Fe en la soluei6n del 
suelo causaran disturbios fisiol6gieos que se rcflejaron en la absorci6n y 
distribuei6n en las plantas de los nutrimentos estudiados, N, P, K, Ca, Mg, 
Fe, 1\'1n, Zn y Cll Y una disminuci6n del desarrollo. Los disturbios fisiol6gicos 
fueron mas accntuados en el suelo ultisol que en cl suelo aluvial. 
EI cxceso de Fe en el suelo afect6 la absorci6n y el transporte 
cspecialmente de los nutrimcntos N, P, K, ea y Mg en las plantas. AS1, por 
efecto del exceso de Fe se presentaron, en los dos suelos contenidos de Ny P 
en las hojas, en los estados de floraei6n y maduraci6n, similares a los 
indicados por el International Riee Research Institute (10) y cl Instituto de 
Investigaciones Tecnologicas (9) como dcficientes. En los dos suelos, el 
contenido en las espigas de K, Ca y Mg fue de 1,0 por ciente, 0,1 por dento 
y 0,2 por ciento, en su orden. En el suelo ultisol, en las hojas superiores, el 
contenido de Mg fue de 0, I por ciento. Estos contenidos de K, ea y Mg en 
los organos y estados vegetativos en que se prescntaron pudieron provocar 
deficiencias de esos nutrimentos, sise ticncn en cuenta las consideraciones 
del International Rice Research Institute (10), Ishizuka y Tanaka (13) y 
Murayama (16). . 
Los demas clemen tos estudiados Mn, Zn y eu fueron afeetados en su 
absorci6n y distribucion den tro de la plan ta en los dos suelos estudiados, 
pero sus contenidos siemprc estuvicron dentro de los l{mites crWeos de 
deficiencia 0 toxicidad de estos clemen tos, de acuerdo con la literatura 
revisada. 
Las plantas que ereeieron en el suelo ultisol fueTon mas afectadas en su 
desarrollo que las del slIclo aluvial. Esta diferencia en desarrollo estuvo 
asociada con lin macollamicnto mas escaso, U.na menor altura de las plantas y 
una mcnor producci6n de materia seea de las rakes; en la parte a~rea y en las 
espigas. En el suelo aluvial la dosis de 50 ppm de Fe, en forma de Fe EDTA, 
aumcnta Ia produccion de materia seen en las cspigas, en el estado de 
maduraci6n. 
5. CONCLUSIONES 
Los resultados, bujo las condiciones que se tuvicron en la prcscnte 
investigaci6n penniten IIcgar a las siguicntcs concJusioncs: 
l. EI cxceso de Fe en In soluci6n del slicio causa aumcntos del contcnido de 
cstc clemen to en los tejidos llc las plan tas ck arroz. 
282 
2. EI anaranjamicnto no se debe a una toxicidad directa producida por el Fe; 
ya que no se presentaron sus sintomas, aun en aquellas plantas que 
acumularon en sus rakes, tallos y hojas cantidades muy altas de este 
elemento. 
3. En el suelo aluvial, concentraciones de Fe en la soluci6n del suelo 
mayores de 400 ppm y en el suelo ultisol mas de 250 ppm afectan 
severamen te el desarrollo del sistema radicular. Las raices de las plantas 
afedadas son cortas y mas gruesas de 10 normal, con pocas 
ramificaciones, tefiidas de oscuro sobre un fondo rojo intenso dominante. 
Gran parte de elIas parecen inactivas 0 muertas. 
4. El exceso de Fe reduce la absorci6n y transporte de otros elementos. En 
el suclo ul tisol, el exceso de Fe redujo mas acentuadamente la absorci6n y 
distribuci6n de N, P, K, Ca, Mg y Zn en Jas plant~nJque en el suelo aluvial. 
En el suelo ultisol, por efecto depresivo del Fe hubo, probablemente, 
deficiencias de N, P, K, Ca y Mg en las plantas. 
5. Las plantas que crecieron en el suelo ultisol [ueron mas afectadas en su 
desarrollo que las del suelo aluvial. Esta diferencia en desarrollo estuvo 
relacionada con un mayor contenido de Fe y menor cantidad y 
aprovechabilidad de otros nutrimentos esenciales en el suelo ultisol en 
comparacion con el suelo aluvial. 
6. Aunque el sfntoma tCpico de anaranjamiento no se present6, es evidente 
que altas concentraciones de Fe causaron disturbios fisiol6gicos que se 
reflejaron en una disminuci6n del desarrollo. Esta disminuci6n estuvo 
asociada con un macollamiento mas escaso, una men or altura de las 
plantas yuna menor produeci6n de materia seea de las raices, en Ia parte 
aerea de las plantas y en las espigas. 
7. En el suelo aluvial, las dosis de 50 ppm Fe en forma de Fe EDTA, 
aumentan Ia producci6n de materia seea en las espigas, en el estado de 
maduraci6n. 
6. RESUMEN 
La presente investigaci6n se realiz6 con el fin de estableccr si cxiste alguna 
relaci6n entre los niveles de Fe en el suclo con el anaranjamiento del arroz. 
Para tal efecto se sclecciono un suclo ultisol de los Llanos Orientales y un 
suelo aluvial del departamento del Tolima, en dondc no se ha prescntado 
dicho disturbio. EI estudio se efectu6 bajo condiciones de invcrnadero en el 
Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias Tibaitata, con la variedad 
de arroz IR-8. Cada suclo recibi6 0; 50; 150; 350 Y 700 ppm de Fe en forma 
283 
de Fe EDT A. Sc obscrvb cl cfccto de las dosis de Fe en el desarrollo y 
aspecto de las plantas, y sobre la absorci6n y distribucion .de los n~trimentos 
N P K ea M'~ Fe Mn Zn y Cu en las ralces, tall os, hOJlls y csplgas, en los , , , , 1:." , , 
estados de macollamicnto, floracion y maduraci6n. 
Los resultados obtenidos indican que al inundar los suelos sc incrementa el 
contenido de Fe en Ia solucion. Estc incremento alcanza su maximo a los 30 
d Cas. Despues de esta ~poca, cl Fe soluble disminuye en forma constante, 
posiblementc por precipitaci6n. Se observ6 ademas, prccipitaci6n de Fe en 
las raices, 10 cual disminuy6 su desarrollo y contribuy6 a disminuir la 
absorci6n de N, P, K, Mg y Zn. Las ralces de las plan tas que crecieron en el 
suelo ultisol fueron mas afectadas que las del suelo aluvial. 
En Jas hojas de las plantas se acumularon cantidadcs de Fe relativamente 
altas. Sin embargo, el sintoma de anaranjamiento no se present6 en ninguno 
de los suelos. La acumulaci6n del Fe fue mayor al clevar las dosis de Fe. 
Ademas, cl contcnido de Fe en las hojas fue mayor en las plantas que 
crecieron en el suelo ultisol que en cl suelo aluvial, 10 cual indica que las 
cantidades de Fe en Ia soluci6n del suelo pueden ser detectadas mediante 
analisis de tejidos. 
Las plantas que crecieron en el suelo ultisol fueron mas afectadas en su 
desarrollo que las del suelo aluvial. Las plantas de aqucl suelo produjeron 
menos cantidad de materia seea de. raices y parte aerea, 10 eual estuvo 
asociado con un macollamiento mas escaso y una menor altura de las plantas. 
Los resultados sugicren que el menor desarrollo que se presen t6 en las 
plantas del suelo ultisol, cstuvo relacionado con un mayor contenido de Fe y 
menor cantidad y aprovechabilidad de otros nutrimentos esenciales. Al 
efecto depresivo del Fe se pudo dcber la disminuci6n, en aIguna fonna, de la 
absorci6n de N, P, K, Ca y Mg en este suelo. 
A pesar de que se observaron cfectos marcados sobre el desarrollo de la 
planta al incrementar las dosis de Fe, no se . presen taron los sintomas de 
anaranjamiento. Lo eual permite concluir quesi el disturbio esta asociado con 
abundancia de Fe en la soluci6n del suclo: debe ocurrir bajo condiciones 
diferentes a las que se tuvicron en este experimento. 
7. SUMMARY 
The presen t work was realized in order to stablish a relationship between 
iron levels in the soil solution and the anaranjamiento of the rice plants. Two 
soils were selected; an ultisol soil of the Llanos Orientales and an alluvial soil 
of Tolima State, where the disorder has not been presented. It was a 
greenhouse experiment with a IR·8 rice variety at the Centro Nacional de 
Investigaciones Agropecuarias Tibaitata. Colombia. Each soil received 0, 50, 
150, 350 and 750 ppm of iron (EDTA source). It was observed the effect of 
the iron levels on the growth and :lppt.'arance of the plants and in the content 
284 
of N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn and Cu on roots, stems, leaves, and panicles 
in the tillering, flowering, and ripenning states of vegetative growth. . 
The results showed an increase in the iron content of the soil solution 
with flooding; it was also observed a peak 30 days after flooding, folloved 
by a constant decrease; the decrease was associated with precipitation due to 
increase in pH. A precipitation of iron was observed on the root surfaces 
which it is probable contributes to less absorption of nutrients and 
development. The roots in the ultisol were more affected than the roots in 
the alluvial soil. 
The plants showed high accumulation of iron in the leaves, but no signs of 
anaranjamiento was observed in any soil. The iron accumulation in the plant 
increased with the higher levels of iron in the soil solution. The plants on the 
ultisol soil showed a higher accumulation of iron and were more affected 
than the plants on the alluvial soil. 
The results -suggest that the poor growth of tile plants on the soils is 
related to high absorption of iron with decrease in absorption of the other 
nutrients (N, P, K, Ca and Mg). In spite of the adverse effects of the iron 
accumulation on the growth of rice, no signs of anaranjamiento were 
observed. It is possible to conclude that if iron excess in the soil solution is 
associated with anaranjamiento of the rice plants, other aspects besides iron 
content have to be present in order of the disoerder to show. 
8. BIBLIOGRAFIA 
1. BABA, I.; K. IMADA and K, TAJIMA. 1964. Mineral nutrition and the occurrence of 
physiological Diseases. In: The mineral nutrition of the rice plant. The International Rice 
Research Institute. The Johns Hopkins Press, Baltimore, M., pp. 173-191. 
2. BARAT, G.K. 1968. Studies on the change of respiratory system in roots in relation to the 
growth of plant. I. Changes in terminal oxidase activities of rice roots with the aging of the 
plant. Soil Sci. and plant. Nutrition 14( 1): 7·11. 
3. CASTRO, R.U. 1969. The chemistry of flooded soil and the growth rice. II. Sat. Sem. 
papers. The International Rice Research Institute. Los Banos, Lagunas, Filipinas. 
4. COLOMBIA - CENTRO INTERNACIONAL DE AGRICULTURA TROPICAL, 
CIAT. 1971. Suelos-Producci6n de arroz en tierras bajas, en oxisoles acidos de los Llanos 
Orientales. Informe anua1. Cali, Colombia, S.A. pp 73-78. 
5. CORREA, J.V. 1964. Efecto del hierro en el desarrollo de las rarces de las plantas. Rev. Fac. 
Nal. Agron. 24(61):27·52. 
6. DATIA, S.K. DE. s.f. Fertilizers and soil amendments for tropical rice. The International Rice 
Research Institute. Los Banos, Lagunas, Filipinas (Hojas mimeografiadas). 
7. DOKIYA, Y.; N. OWA and s. MITSUI. 1968. Comparative physiological study of iron, 
manganese and copper absorption of the elements by rice and barley seed·lings. Soil Sci. and 
Plant Nutrition 14(5):169-174. -
8. HOWELER, R.H. 1970. Summary of pot experiments with flooded rice on soil of 
Carim.,gua. (Hojas mimeografiadasJ. 
285 
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES TECNOlOGICAS. 1967. Diagn6st~co foliar en arroz. 
9. E I d a tamentos dcl Tolima Huila Caldas y Cundlnamarca. Informe a nsayos en as ep r " 
Fcderaci6n Nacional de Arroceros. Bogot~, D.E. pp. 1-40. 
10. INTERNATIONAL RICE RESEARCH INSTITUTE. s.f. Nutritional desorders of rice. The 
IRRI Report. Manila. The Philippines. 6(51 : 1-4. 
11. ----. 1966. Soil chemistry. Annual report. 1965. los Banos. lagunas, Philippines. PD. 125· 
182. 
12. ---. 1970. Soil Chemistry, Annual report. 1970. Los Banos, Lagunas, Philippines. pp. 
101·121. 
13. ISHIZUKA, Y and A. TANAKA. 1959. Inorganic nutrition of rice plants. IV. Effect of calcium, 
magnesium and su lfur levels in culture solution on yields and chemi~al compo~i~ion of ~he 
plant. Jour. Sci. Soil and Manure, Japan 30(81 :414-416. In: The mrneral nutrition of nce 
plant. The International Rice Research Institute .The Johns Hopkins Press. Baltimore, 
M. pp.28&'286 (1964). 
14. --. 1961. Inorganic nutrition of the rice plants. VI Effect of iron, manganese and copper 
levels in culture solution on yields and chemical compositions of the plant. Jour. Sci. Soil 
Manure, Japan 32(31:97·100. In : Soil Sci. and Plant Nutrition 12: 29-33. 
15. JACKSON, M.L. 1958.Soil Chemical analysis. 2th ed. N.Y. Prentice Hall. 392 p . 
16. MURAYAMA, N. 1957. Studies on metabolism of rice plants during the repenning period. 1. 
Changes inorganic substances. Jour. Sci. Soil and Manure, Japan 28(81:323-326. In: The 
miner31 Nutrition of the rice plant. The International Rice Research Institute . The Johns 
Hopkins. Press. Baltimore, M. pp.164·166. (1964). 
17. Mc HARGUE, J.S. 1945. The role of manganese in agriculture. Soil Sci. 60(2): 115-11 8. 
18. OTA, Y. and N. YAMADA. 1960. Physiological effect .of iron on rice plants. I·Effect of iron in 
relation to soil reduction. Proc. Crop. Sci. Soc. Japan, 28(4) :367-370. In: The mineral 
nutrition of the rice plants. The International Rice Research Institute . The Johns Hopkins, 
Press. Baltimore. M. pp. 183 (19641. 
19. PONNAMPERUMA, F.N. 1964. Dynamic aspects of flooded soil and the nutrition of the rice 
plant. In: The mineral nutrition of the rice plant. The International Rice Research Institute. 
The Johns Hopkins. Press. Baltimore, M. pp.295.323.; 
20. TANAKA, A.; R. LOE and S.A. NAVASERO. 1966. Some mechanisms involved in the 
development of iron toxicity symptoms in the rice plant. Soil Sci. and plant nutrition: 
12(41:32·38. 
21. --- and S.A. NAVASERO. 1966. Interaction between iron and manganese in the rice plant. 
Soil. Sci. and Plant Nutrition; 12151 :29-33. 
22. ----. 1966. Chlorosis of the rice plant induced by high pH of culture solution. Soil Sci. and 
plant nutrition. 12161:213-219. 
23. ---. 1966. Growth of the rice plant on acid sulfate Soils. Soil Sci. and plant Nutrition 
12131:107-114. 
24. ---. and T. TADANO. 1970. Studies on the iron nutrition of the rice plant. Part. 2.lron 
exctusing capacity of the rice lu,itS . ra c; ulty of agriculture. Hokkaido University. In: Soil 
Sci. and Plant Nutrition. 16(4): 185. 
286 
25. ----. 1970. Studies the iron nutrition of the rice plant (Part I). Absorption and distribution of 
iron in rice plant as affected by the level of iron in culture solution. In : Soil Sci . and Plant 
Nutrition. 16j4}: 181. 
26. TOSHIAKI, T. and A. TANAKA. 1970. Studies on the iron nutrition of rice plant (Part 31. Iron 
absorption affected by potassium status of the plant. Faculty of agriculture. Hokkaido 
University 142· 148. In: Soil Sci. and plant Nutrition 16(6) :258. 
27. VLAMIS, J . and D.E. WI LLIAMS. 1964. Iron and manganese relations rice and Barley. Plant and 
Soil 20(2):221.230. 
28. YAMASAKI, T. 1964. The role of microelements. In: The mineral nutrit ion of the rice plant. 
The International Rice Research Institute. The Johns Hopkins Press, Baltimore, M."pp. 
107· 119. 
287