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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.
Forma disponible
Elemento
Concentración en tejido seco
Símbolo químico
al vegetal
( mg/kg )
(%)
0.1
0.00001
Molibdeno
Mo
MoO42-
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.