El Rol de los Nutrientes en la Resistencia a Enfermedades de las Plantas


 

 La nutrición vegetal

Figura 1. La nutrición vegetal es una herramienta primordial para la prevención de ataques por fitopatógenos.

Foto: Rodríguez Neave

A lo largo de su evolución las plantas han desarrollado distintos mecanismos de defensa para resistir los ataques de diferentes patógenos, los cuales consisten en reconocer al organismo que las ataca y activar variadas estrategias, tanto en el sitio de la infección como en otros tejidos mediante vías sistémicas, permitiéndole prepararse para futuros ataques de otros patógenos. Los mecanismos de defensa consumen energía, es por ello que el estado nutricional de la planta juega un papel fundamental en la resistencia de las plantas a los patógenos.

Nitrógeno

Contenidos elevados de nitrógeno generan mayor resistencia a patógenos facultativos o necrotróficos en tejidos vegetales, aunque provocan una mayor susceptibilidad a patógenos obligados o biotróficos. Lo anterior se explica por los hábitos de alimentación de cada uno de ellos, ya que los patógenos biotróficos se nutren de asimilados como son aminoácidos y azúcares, mientras que los necrotróficos prefieren tejidos senescentes. El exceso de nitrógeno aunado a deficiencia de azufre reduce el contenido de azúcares reductores y la síntesis de proteínas en la planta, además aumenta el contenido de carbohidratos y aminoácidos solubles en las hojas, promoviendo un medio para que prosperen hongos, bacterias e insectos.

Fósforo

El fósforo estimula el crecimiento y el desarrollo temprano de la raíz, acelerando con ello la maduración de los cultivos; por tanto,  ayuda  a evitar la proliferación de enfermedades en  la  planta,  especialmente enfermedades de raíz y semillas en cultivos como maíz, trigo y cebada. Algunas investigaciones en cereales han demostrado que la fertilización con fósforo puede reducir los efectos de la pudrición de raíz hasta en un 50 %.

Potasio

El potasio está directamente relacionado con la resistencia de las plantas a  las enfermedades, debido a que la deficiencia de potasio provoca la acumulación de aminoácidos y azúcares solubles que son alimento para los patógenos y por lo tanto atrayentes; por ejemplo, el contenido de  glutamina es alto  en  las plantas deficientes de potasio, lo cual favorece la  germinación de las esporas, como el caso de Pyricularia en el arroz. Otro efecto que acarrea su deficiencia tiene que ver con el retraso en la cicatrización de  las  heridas y la pérdida de turgencia celular,  facilitando la  penetración de  los patógenos.

 Concentracion

Figura 2. Efecto de la concentración de nutrientes sobre el crecimiento y el grado de bacteriosis en las plantas.

Foto: Marschner, 1995.

Un estudio realizado en trigo demostró que las aplicaciones de cloruro de potasio (KCl) incrementaron el rendimiento al suprimir  a la mancha “Take-All” (Gaeumannomyces graminis). Por otro lado, es importante mantener también un balance en la relación potasio/calcio, ya que excesos de potasio ocasionan antagonismo con calcio, induciendo deficiencias de este último.

niveles

++++ = daño más severo o menor resistencia a la enfermedad.

Calcio

Su deficiencia promueve el ataque de enfermedades debido a que es el componente estructural más importante en la lámina media de las  paredes celulares; el pectato de calcio cementa las células dando firmeza a la pared y membrana celular. Cuando es deficiente causa el rompimiento de los tejidos debido a la presión que ejerce el constante crecimiento de las células, provocando que el contenido celular salga al exterior y que se convierta en un medio de crecimiento para hongos. El calcio también se encarga de inhibir a la poligalacturonasa, enzima producida por los patógenos para disolver la lámina media y poder acceder a los compuestos solubles de las células.

calcio

++++ = daño más severo o menor resistencia a la enfermedad.

Azufre

Las plantas sanas contienen una variedad de metabolitos secundarios y muchos de ellos contienen azufre en su estructura. Estos compuestos pueden estar en formas biológicamente activas o almacenados en precursores inactivos, los cuales se activan en respuesta al ataque de patógenos. Recientemente se ha demostrado que la propia planta puede generar azufre endógeno como mecanismo de protección contra patógenos. El azufre es un excelente fungicida que se ha usado desde hace mucho tiempo, pero poco se sabe  sobre su modo de acción.

Micronutrientes

 nutrientes

Figura 3. Nutrientes que afectan la estabilidad de la membrana.

Foto: Cakmak, 2015.

El cobre, boro y manganeso tienen influencia en la síntesis de lignina y  fenoles  simples; sin embargo, el manganeso desempeña otras funciones importantes para el control de enfermedades a través de su intervención en varios procesos, entre los que se encuentran la inhibición de la aminopeptidasa y la metilesterasa que intervienen en la producción de aminoácidos solubles y degradación de la pared celular, respectivamente. El manganeso también ayuda a la actividad de la fotositentetasa e inhibe directamente el crecimiento de hongos por toxicidad debido a concentraciones relativamente altas de este micronutriente.

El   zinc,   hierro   y   níquel   tienen   efectos  relacionados con la síntesis de fitoalexinas. También se sabe que el boro y zinc se encargan de la integridad de las membranas celulares, evitando la salida de solutos orgánicos que son sustancias atractivas para los patógenos.

La aplicación de Zn no inhibe directamente a las infecciones pero sí estimula el crecimiento de las raíces,  lo que significa que las plantas son más tolerantes a los efectos de hongos que las plantas deficitarias, además se ha encontrado cierta supresión de nematodos cuando se aplica zinc en conjunto con Pseudomonas fluorescens.

Fosfitos

Los fosfitos son derivados del ácido fosforoso y se combinan con diferentes iones: calcio, potasio aluminio, manganeso, magnesio y zinc. Estos compuestos pueden actuar como bioestimulante, inductor de resistencia (producción de sustancias como las fitoalexinas), y/o fungicida. No sustituye a los fungicidas ante epidemias severas, pero constituye una estrategia complementaria. Tienen movilidad tanto en xilema como en floema por lo que su aplicación puede ser al suelo o follaje. Induce la producción  de las defensas de las plantas contra patógenos, es relativamente barato e inocuo con el ambiente, los animales y las plantas. Son excelentes acarreadores de los iones acompañantes, aunque su aporte de fósforo es pobre.

Fuentes consultadas

Velasco, V.V.A. 1999. Papel de la nutrición Mineral en la tolerancia a las Enfermedades de las Plantas. Revista TERRA Vol.17 No.3. 200p.

Rodríguez, N.F. 2016. Curso de Fertilidad de Suelos. Universidad Autónoma Chapingo, Estado de México, México.

Velasco,  V.V.A.; Trinidad, S.A.; Tirado, T.J.L.; Telliz, O.D.; Martínez, G.A.; Cadena, H.M.1990.  Efecto  de  Algunos  Nutrimentos  Sobre Plantas  de  Chile  de  Agua  (Capsicum  annuum  L.) Aparentemente Enfermas de Virus en Valles Centrales de Oaxaca,  México. Tesis  de  Maestría.  Colegio  de Postgraduados, Montecillo, México. 324p.

Sabino, P.H.; Lavres, J.J.; Ferreira M.M.2007. Azufre Como nutriente y Agente de Defensa Contra Plagas y Enfermedades. Informaciones Agronómicas No.65.IPNI. Brasil. 115p.

Díaz, Z.M. 1995. Impacto de la Fertilidad del Suelo sobre las Enfermedades en el Cultivo de Soja. CONICET-FAUBA, DZD Agro y Nitragin Argentina S.A.

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Anónimo comentó:
Publicado: 2016-07-28 14:29:26
Excelente articulo, soy ingeniero agrónomo y me interesan los artículos que publican. Felicitaciones
alvaro_bonilla comentó:
Publicado: 2016-08-01 17:26:02
Hola, para seguir recibiendo más información puedes suscribirte a nuestro boletín, donde recibirás de manera semanal los nuevos artículos que publica Intagri, solo tienes que ir a la parte de configuración de tu cuenta al darle click a tu nombre de usuario que se encuentra en el recuadro verde en la parte superior derecha de la página. Saludos.
Anónimo comentó:
Publicado: 2016-08-02 18:12:21
Excelente artículo
usuario_609268104 comentó:
Publicado: 2016-08-24 16:38:59
Hola gracias por el comentario esperamos haya sido de su agrado
usuario_954236626 comentó:
Publicado: 2016-08-04 21:30:24
Saludos, son muy excelentes sus articulos, soy ingeniero agrónomo muy interesado en los articulos que publican en favor de la agricultura.
usuario_609268104 comentó:
Publicado: 2016-08-24 16:41:59
Hola también contamos con varios cursos que pueden ser de su interés lo invitamos a visitar las memorias de dichos cursos y en caso de que alguna sea de su interés solicítela a INTAGRI. Las memorias se encuentran dentro de la pestaña de "Eventos de capacitación" en la página de inicio. Saludos
usuario_445769221 comentó:
Publicado: 2016-08-19 18:56:44
muy interesante, útil para la docencia universitaria gracias
usuario_609268104 comentó:
Publicado: 2016-08-24 16:44:04
Hola gracias por el comentario esperamos haya sido de su agrado, y recuerde en INTAGRI seguimos trabajando para reducir la brecha entre la ciencia y el agricultor. Saludos
usuario_671003229 comentó:
Publicado: 2016-08-20 13:32:16
Excelente artículo, estamos iniciando un proyecto de producción de cultivos orgánicos y este tipo de información nos permite conocer de mejor manera como reducir el riesgo de presencia de enfermedades en las plantas basandonos en la nutrición.. Saludos y gracias por las aportaciones
usuario_609268104 comentó:
Publicado: 2016-08-24 16:47:31
Gracias por el comentario, lo invitamos a seguir capacitándose con los expertos de INTAGRI, inscribiéndose en los próximos eventos que tendremos para ustedes. Visite nuestra página en ella obtendrá mayor información. https://www.intagri.com/cursos/presenciales
usuario_761735712 comentó:
Publicado: 2016-08-20 15:17:44
Esta interesante el articulo. Debido a que contamos con la presencia de la mancha de asfalto me agradaria que me compartieran mas informacion sobre su prevencion y control ya que los daños son muy altos
usuario_609268104 comentó:
Publicado: 2016-08-24 16:55:33
Hola gracias por el comentario esperamos haya sido de su agrado, y recuerde en INTAGRI seguimos trabajando para reducir la brecha entre la ciencia y el agricultor. te dejo un link al respecto en el encontraras informacion valiosa sobre la mancha de asfalto https://www.intagri.com/articulos/cereales/el-complejo-de-la-mancha-de-asfalto-en-el-cultivo-de-maiz#sthash.1t9XWkiM.dpbs saludos
Anónimo comentó:
Publicado: 2016-08-24 21:17:50
los articeulos son excelentes felicidades
rubi_moreno comentó:
Publicado: 2016-08-25 10:36:07
Hola. Muchas gracias por sus buenos comentarios. A intagri le complace poder ayudarle dejando a su alcance artículos de interés agronómico que sean de su total agrado. Recuerde que seguimos trabajando para reducir la brecha entre la Ciencia y el Agricultor.
Anónimo comentó:
Publicado: 2016-09-14 11:41:32
Muy interesante articulo ,soy agronomo y siempre estoy atento a todas sus publicaciones. Saludos
alvaro_bonilla comentó:
Publicado: 2016-09-19 16:54:07
Agradecemos tu comentario, esperamos que esta información y otros artículos de interés ayuden a mejorar tu actividad productiva. Juntos "reduciendo la brecha entre la ciencia y el agricultor". Saludos.