Funciones del Calcio (Ca) en la Nutrición de los Cultivos

El calcio en la célula tiende mucho a formar compuestos del tipo quelato, con lo que al formarse y adherirse a la lámina media provee de elasticidad, fisiológicamente tiene funciones vitales como la multiplicación y elongación celular (Figura 2), mantiene el balance entre aniones-cationes, participa como parte de la enzima alfa-amilasa (enzima que influye en la degradación de almidón para la germinación) y de manera intermitente influye en la capacidad del magnesio para activar diversas enzimas. En interacciones con hormonas vegetales se ha visto que el Ca²⁺ mejora la habilidad de las citocininas para retardar la senescencia, la abscisión de las hojas y promover la expansión de los cotiledones.

Otra función del Calcio es ser el mensajero del exterior con el interior, mediante el contenido de calcio en el citosol de la célula, pues refleja la realización de cambios que genera la planta para combatir estrés por factores bióticos y abióticos. Esta función de mensajero secundario es interesante, ya que de manera más específica se une a la calmodulina, una proteína contenida en el citosol. El mecanismo se manifiesta como variaciones en el nivel de calcio en el citosol y sirve para la expresión de genes que contrarresten el  estrés vegetal mediante una respuesta fisiológica.

La resistencia a pudrición causada por microrganismos es mayor en las plantas con un buen suministro de calcio o con aplicaciones externas de sales que contengan calcio. Lo anterior se ha demostrado en al menos 17 frutos de clima templado y tropical contra 25 patógenos. Este efecto en gran parte es logrado por los aumentos en la resistencia estructural de la pared celular (Figura 3), por lo que con aplicaciones de sales de calcio se puede afectar a los hongos reduciendo la germinación de esporas, la generación de apresorios, la longitud del tubo germinativo y cantidad de micelio. También se ha demostrado que en algunos estudios el efecto de control que tiene sobre los hongos benéficos es mucho menor o incluso estimula la acción de agentes de biocontrol de enfermedades.

El calcio y el crecimiento radical

El nutriente es tan importante para el desarrollo de raíces que, en la ausencia de este, se detiene el crecimiento radical en tan solo unas horas. Se ha demostrado en que el calcio mejora en el crecimiento de raíces en diferentes cultivos y en el caso de leguminosas participa en el desarrollo de nódulos. En conjunto con el potasio (K⁺) en el crecimiento radical, el papel del calcio se liga a la división y elongación de las células que componen este órgano. En etapas iniciales la permeabilidad de las células varía, a menor maduración hay mucha permeabilidad al calcio y viceversa, por lo que se entiende que la zona de mayor permeabilidad es el ápice de la raíz. Asegurar el buen desarrollo radical depende de muchos factores entre los que se encuentran la aplicación de calcio al suelo, el contenido de aluminio en el suelo, las  estrategias de bioestimulación, así como la disponibilidad de nutrimentos de acuerdo al pH.

Deficiencias de Calcio en los Cultivos

Debido a las funciones que desempeña el calcio en la planta, las carencias de este nutrimento se manifiestan como fallas en los procesos involucrados, por lo que existen síntomas típicos para identificar la deficiencia de calcio en los cultivos. El Ca es considerado un nutrimento no móvil, por lo que su desplazamiento a través de los diferentes órganos depende directamente de la transpiración de la planta. Lo anterior explica por qué los órganos de baja transpiración como brotes nuevos y principalmente frutos son los más sensibles a manifestar deficiencias de Calcio; incluso por su baja movilidad puede haber una buena concentración de calcio en las hojas muestreadas que se refleje con un análisis foliar, pero en otros órganos la concentración puede resultar baja.

Un ejemplo de la evidencia más común de falta de calcio en cultivos como el tomate es el desorden nutrimental conocido como pudrición apical o  blossom end rot (Figura 4), ocasionado por un mal transporte de foto-asimilados y un rápido crecimiento acompañado de altas temperaturas. Los síntomas visuales de deficiencia no difieren mucho en las plantas siendo similares las afectaciones para distintos cultivos:

Maíz: retraso en crecimiento, tallos cortos, bajos rendimientos y malformaciones en hojas nuevas. Cuando la deficiencia es avanzada las puntas de las hojas no se separan y permanecen unidas evitando la expansión de la lámina foliar.

Manzano: principalmente hay afectaciones en la calidad de los frutos, por lo que es difícil detectarlos previo al almacenamiento. Se produce acorchamiento y un manchado interno conocido como depresión amarga o bitter pit.

Fresa: puntas de hojas jóvenes con quemaduras y hojas adultas deformadas, principalmente presentada con altas temperaturas (Figura 1).

Lechuga: se presenta mayor sensibilidad a daños por hongos y factores abióticos, hay quemadura de bordes y deformaciones en hojas jóvenes.

Aguacate: la deficiencia de calcio se manifiesta con coloraciones verde oscuro en las hojas, tallos débiles, muerte de brote apical cuando es severa, frutos aguados y propensos a daños post-cosecha.