Factores que afectan la nutricion vegetal y clasificacion de nutrimentos para las plantas




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fecha de publicación24.11.2015
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FACTORES QUE AFECTAN LA NUTRICION VEGETAL Y CLASIFICACION DE NUTRIMENTOS PARA LAS PLANTAS.
FACTORES QUE DETERMINAN LAS NECESIDADES DE NUTRIMENTOS PARA LA PRODUCCION.
--- Factores edáficos. El origen y composición química de suelos tiene una relación directa con su capacidad de suministrar nutrientes. Por ejemplo los suelos del noreste de México (Tamaulipas, Nuevo León, Coahuila, San Luis Potosí) son predominantemente de origen calcáreo, esto implica que se tenga una abundancia de calcio y carbonatos, este macronutrimento es esencial para las plantas pero su mayor contenido interfiere en la absorción de otros macronutrimentos como el magnesio, el potasio, el fósforo, nitrógeno y micronutrimentos como el hierro, el zinc, el cobre y el manganeso para los cultivos, todos ellos se consideran nutrimentos esenciales por tanto los requiere la planta para conformar su estructura, para crecer y desarrollarse y/o completar su ciclo de vida (incluyendo la formación de semillas, crear descendencia). Estos suelos calcáreos se caracterizan también por presentar un pH alcalino de hasta 8.4, condición que limita también la absorción de dichos nutrimentos (la mayor disponibilidad nutrimental se presenta entre los valores de pH de 6 a 7). Por esto se requiere que en los programas de fertilización, se considere aplicar mayores dosis del dichos nutrimentos para alcanzar una nutrición adecuada y una productividad aceptable para el productor. Por otra parte los suelos más fértiles son los que presentan arcillas estos minerales secundarios tiene la propiedad de retener mayor cantidad de nutrimentos, evitando la perdida en capas subsuperficiales de suelo. La capa de suelo que tiene que ver en mayor medida con la aborción nutrimental es en los primeros 30 cm de suelo. Sin embargo la abundancia de arcilla, propicia condiciones físicas de suelo poco adecuadas, ya que este mineral tienede a retener agua y cuando se satura con agua por lluvia o riego excesivo, presenta un drenaje lento, situación que limita la disponibilidad de oxigeno, elemento necesario para la respiración de la planta, la falla de este proceso vital interfiere con el abastecimiento de energía para efectuar las funciones normales de la planta. Por otro lado los suelos arenosos, permiten un drenaje más fluido, pero requieren un control especial de fertilización, estos requieren que el fertilizante se administre más frecuentemente y con un grado de solubilidad que permita retenerlo de manera más persistente.
--- El clima también influye en la nutrición vegetal. La movilización, acceso y absorción se da através del transporte de los nutrimentos con el agua, tanto afuera del vegetal como internamente, si existe baja disponibilidad de agua en el ambiente se limita la absorción nutrimental, la transpiración, la apertura de estomas y la fotosíntesis. Por otra parte la temperatura también influye en dichos procesos fisiológicos, ya que al aumentar la temperatura (hasta una temperatura de 35 oC) se propicia la apertura de estomas, la transpiración y absorción de agua y nutrimentos atreves del vegetal. Las temperatura menores de 10 oC atenúa dichos procesos fisiológicos.
--- El factor genético es un factor interno que presenta la planta, en la actualidad se han efectuados mejoramiento de cosechas al manipular los genes para inducir por ejemplo mayor resistencia de la planta al estrés por sequía, al ataque de enfermedades, de insectos, para producir mayor rendimientos de grano, mayor calidad y homogeneidad de las cosechas, entre las más principales. Sin embargo como se mencionaba anteriormente todavía falta más investigación que logre descifrar los fenómenos que se presentan en las relaciones internas de la planta con el medio ambiente y que se exprese en una productividad agrícola lo más sostenible posible.
Según Lira (1994) menciona respecto a los factores que influyen en el crecimiento y desarrollo de plantas que:



(Lira, 1994).



(Lira, 1994).



Lira (1994).

ESENCIALIDAD DE LOS NUTRIMENTOS.

Elementos esenciales para la nutrición vegetal.

Los nutrimentos esenciales para la nutrición de todas las angiospermas y gimnospermas [aunque de hecho solo se han investigado bien los requerimientos nutritivos de unas 100 especies “en su mayor parte cultivadas”], son en total 17, estos se indican en la siguiente tabla donde se indica además el símbolo químico, la forma disponible para el vegetal y su concentración en el tejido seco:

Tabla. Elementos esenciales para la mayoría de las plantas superiores y concentraciones internas que se consideran adecuadas.

Elemento

Símbolo químico

Forma disponible

al vegetal

Concentración en tejido seco

( mg/kg )

( % )

Molibdeno

Mo

MoO42-

0.1

0.00001

Níquel

Ni

Ni2+

?

?

Cobre

Cu

Cu+, Cu2+

6

0.0006

Zinc

Zn

Zn2+

20

0.0020

Manganeso

Mn

Mn2+

50

0.0050

Boro

B

H3BO3

20

0.0020

Hierro

Fe

Fe3+ , Fe2+

100

0.0100

Cloro

Cl

Cl-

100

0.0100

Azufre

S

SO42-

1000

0.1

Fósforo

P

H2PO4- , HPO42-

2000

0.2

Magnesio

Mg

Mg2+

2000

0.2

Calcio

Ca

Ca2+

5000

0.5

Potasio

K

K+

10000

1.0

Nitrógeno

N

NO3- , NH4+

15000

1.5

Oxígeno

O

O2 , H2O

450000

45

Carbono

C

CO2

450000

45

Hidrógeno

H

H2O

60000

6.0

En negritas se indica la más común de las dos formas.

Fuente: Scout (1961) y De Brown et al (1987).

Con estos 17 elementos y la luz del sol, la mayoría de las plantas son capaces de sintetizar todos los compuestos que necesitan. Pero es posible aunque no está totalmente corroborado que las plantas requieran de algunas moléculas orgánicas, como las vitaminas sintetizadas por los microorganismos que viven en las raíces, tallos u hojas, se dice además que ciertas plantas crecen más rápido o son más productivas cuando se les aplica foliarmente vitamina B (Samihullah et al., 1988). Las plantas son autótrofas, elaboran todas las moléculas orgánicas que necesitan, algunos microbios que están asociadas a plantas, les proporcionan algunos beneficios (como las micorrizas). Estos microorganismos resultan esenciales para las plantas en estado silvestre [ya que realizan funciones que permiten a la planta sobrevivir en condiciones ambientales restrictivas y de competencia (Quispel, 1983)], aunque no lo son para cultivos que se desarrollan en solución nutritiva.

Existen dos criterios principales por los que un elemento puede considerarse esencial o no esencial para un vegetal (Epstein, 1972):

1.- Un elemento es esencial si el vegetal no puede completar su ciclo de vida (esto es, formar semillas viables) en ausencia de tal elemento.

2.- Un elemento es esencial si forma parte de cualquier molécula o constituyente de la planta que es, en sí mismo, esencial para esta (como el nitrógeno en las proteínas o el magnesio en la clorofila, por ejemplo).

Cualquiera de estos criterios es suficiente para demostrar si un elemento es esencial. La mayoría de los 17 elementos mencionados cumplen con ambos criterios.

También se consideran a menudo otros criterios de esencialidad como los propuestos por Daniel Arnon y Perry Stout (1939) quienes mencionan se debe aplicar un tercer criterio que es:

3.- Si un elemento es esencial, debe actuar directamente en el interior de la planta, sin que influya que algún otro elemento sea más fácilmente disponible, ni antagonizar el efecto de algún otro elemento.

Este último criterio no ha resultado de tanta utilidad como los otros dos, pero se ha aplicado en algunos casos, uno de los cuales tiene que ver con la conclusión inicial de que el selenio es esencial para las plantas. Después se descubrió que los efectos estimulantes del crecimiento observados en el selenio se debían a la capacidad que tenía el ión selenato de inhibir la absorción de fosfato, que de otra forma sería absorbido por las plantas en cantidades tóxicas.

También muchos investigadores consideran que un elemento es esencial si aparecen síntomas de deficiencia en plantas cultivadas cuando no se incorpora ese elemento a la solución de nutrientes, incluso en el caso de que esas plantas produzcan semillas viables. Este criterio ha hecho posible evidenciar que el sodio (Na) y el silicio (Si) son esenciales para ciertas especies (Marschner, 1986). Por ejemplo se ha encontrado que las plantas de maíz acumula niveles de silicio en sus tejidos del 1 al 4 % del total de su peso seco, mientras que el arroz y el Equisetum arvense (cola de caballo) contienen hasta el 16 % de silicio, en contraste la cantidad encontrada en dicotiledóneas es mucho menor que la de E. arvence. Otros cultivos que lo requieren son la cebada, caña de azúcar, tomate y pepino. Se han encontrado que posiblemente el aumento de la transpiración en 30 % y caída de hojas más antiguas del cultivo del arroz y el menor crecimiento (menor a 50 %) y deformidades en tomates quizá se deba a la deficiencia de silicio. En tanto se ha encontrado que el vanadio es esencial para tomates y lechugas (sin embargo lo requieren en cantidades pequeñísimas o trazas “20 ppb en peso o 20 µg/kg”. Es probable que en el futuro se agreguen a la lista otros elementos nutritivos necesarios en cantidades apenas detectables.

CLASIFICACION DE LOS NUTRIMENTOS.

SE CATALOGAN EN: Macronutrimentos y micronutrimentos.

Los elementos esenciales son absorbidos y/o acumulados en el vegetal en mayor o menor proporción, por ejemplo la concentración óptima de hidrógeno representa una cantidad superior de átomos (60 millones más requeridos) con respecto a los que necesita de molibdeno. Está gran diferencia implica la importancia del hidrógeno en miles de compuestos esenciales, mientras que el molibdeno cumple funciones catalíticas en solo unos pocos compuestos (enzimas). Los primeros ocho elementos de la lista (Mo, Ni, Cu, Zn, Mn, B, Fe Cl) de la tabla de elementos esenciales, con frecuencia se denominan micronutrimentos o oligoelementos (se necesitan en concentraciones titulares iguales o menores de 100 mg/kg de materia seca) y los últimos nueve (S, P, Mg, Ca, K, N, O, C, H) se conocen como macronutrimentos. (se necesitan en concentraciones iguales o mayores que 1000 mg/kg de materia seca). Las concentraciones internas que se cree son las adecuadas pueden variar entre especies y etapas de crecimiento del vegetal.

Algunas especies de plantas del desierto necesitan al sodio como Atriplex vesicaria y Halogeton glomeratus Brownell (1979) encontró que la plantas que tienen la ruta fotosintética C-4 probablemente necesiten al Na+ como micronutrimento. Otros posibles que quizá ingresen a la lista de elementos esenciales son el selenio y el cobalto.

BIBLIOGRAFIA

Bidwell, Shelford Roger G. 1990. Fisiología Vegetal. Editorial A.G.T. Primera Edicón al español y reimpresión. Distrito Federal, México. 784p.

Lira, S. R. H. 1994. Fisiología Vegetal. Editorial Trillas. México. 1ª edición.

Salisbury, F.B. y C.W Ross. 2000. Fisiología de las plantas 1. Células: agua, soluciones y superficies. Editorial Parainfo Thomson Learning. Traducido al español J.M. Alonso y editora M.T. Gómez M. Primera impresión. Madrid, España. 305p.

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