Las Funciones del Potasio en la Nutrición Vegetal


El potasio (K+) es uno de los nutrimentos más importantes en el crecimiento y desarrollo de las plantas, ya que participa en diferentes procesos bioquímicos y fisiológicos de los vegetales. Desempeña funciones esenciales en la activación enzimática, síntesis de proteínas, fotosíntesis, osmorregulación, actividad estomática, transferencia de energía, transporte en el floema, equilibrio anión-catión y resistencia al estrés biótico y abiótico.

Nutriente clave en la relación planta- agua

El potasio es un nutriente clave en la relación agua-planta al ayudar a los vegetales a mantener altos niveles de turgencia, es decir, niveles adecuados de agua en las plantas. Lo anterior es posible debido a que participa fuertemente en la regulación de la apertura y cierre de los estomas (Figura 1), lo cual es esencial para la fotosíntesis.

 
Potasio y estomas

Figura 1. Rol del potasio en la apertura y cierre de los estomas. Los estomas se abren cuando las células guarda acumulan K+ (puntos rojos), reduciendo el potencial hídrico de las células y obligándolas a absorber agua por ósmosis.

Fuente: Pearson education Inc.

 

La apertura y cierre de los estomas es posible debido a que el potasio se acumula en las células que rodean a los estomas (también conocidos como células guarda), haciendo que a través de osmosis las células acumulen agua (hinchamiento). Posteriormente las células guarda hinchadas aplican presión a los poros estomáticos y hacen que se abran. Cuando los estomas están abiertos se produce intercambio de CO2 y otros gases entre la planta y la atmósfera, además las plantas liberan oxígeno y agua (Figura 2). Si el suministro de potasio es inadecuado, la velocidad de apertura y cierre de los estomas disminuirá, lo que puede resultar en una notable pérdida de agua. En resumen, las plantas con un suministro insuficiente de potasio son más susceptibles al estrés hídrico.

 
Potasio y fotosíntesis

Figura 2. El funcionamiento adecuado de los estomas es esencial para la fotosíntesis, el transporte de agua y nutrientes, y la termorregulación de la planta. A medida que el dióxido de carbono (CO2) entra en la hoja a través de los estomas, el agua (H2O) y el oxígeno (O2) son liberados al ambiente.

Fuente: Bell, C.

 

Fotosíntesis

Quizá el papel más importante del potasio se da en el proceso de la fotosíntesis, donde participa en la activación de enzimas e interviene en la producción del adenosín trifosfato (ATP). Además, el balance de carga eléctrica en el sitio de producción de ATP se mantiene con iones de K+. Cuando las plantas tienen deficiencia de este elemento, la tasa de fotosíntesis y la tasa de producción de ATP se reducen, así como todos los procesos dependientes del ATP. En este sentido, debido a su contribución para la presión osmótica y la turgencia de las células, el potasio desempeña un papel esencial en la apertura y cierre de los estomas que regulan la transpiración y la absorción de CO2.

Transporte de los fotoasimilados por medio del floema

Por otra parte, el potasio desempeña un papel crítico en el transporte de azúcares en el floema. Como se sabe, los órganos fuentes (principalmente las hojas), son los encargados de llevar a cabo el proceso de fotosíntesis, y a través de este proceso se producen fotoasimilados que posteriormente son trasportados por el canal del floema hasta los órganos sumideros (flores, frutos, raíces, etc.). La carga de los fotoasimilados en el floema es impulsado por la ATPasa, y el potasio es el elemento encargado de activar esta enzima. Al limitar la llegada de carbohidratos a los órganos demanda, estas no logran la longitud o el tamaño adecuado.

Activación enzimática

El catión K+ participa en la actividad catalítica de más de 60 enzimas en los vegetales, entre ellas la enzima ATPasa. El potasio es un catión monovalente que interactúa con las enzimas; activa las enzimas induciendo cambios en la conformación de la proteína enzimática. En general, este cambio inducido por el potasio favorece la velocidad de las reacciones catalíticas. También se ha demostrado que la cantidad de este nutriente presente en la célula determina cuántas reacciones impulsadas por enzimas puede activarse en cualquier momento.

Síntesis proteica

El potasio desempeña un papel elemental en la síntesis y activación de la enzima nitrato reductasa (NR), y esta a su vez es considerada una enzima clave del proceso de asimilación del N. El potasio mantiene una relación estrecha en la absorción, translocación y asimilación de los NO3- en las plantas, siendo estos la materia prima para la formación de las proteínas.

Elongación celular

Uno de los requisitos para la elongación celular es la acumulación de soluto para crear el potencial osmótico interno necesario para la presión de turgencia. El potasio es el principal soluto requerido en las vacuolas para la elongación de las células debido a que aumenta el potencial osmótico favoreciendo la entrada de agua. Por lo tanto, el potasio es un nutriente fundamental para la elongación celular, principalmente para el crecimiento de las raíces (Figura 3). La falta de potasio, además de afectar el crecimiento radicular, también limita la absorción de agua y otros nutrientes al tener menor cantidad de pelos absorbentes. Lo anterior se acrecienta en suelos con contenidos bajos de nutrientes y bajo contenido de agua disponible en el suelo.

La calidad de los cultivos

El potasio se ha asociado como el nutrimento de calidad para la producción de cultivos. Debido a su papel fundamental en la fotosíntesis, la respiración y la activación de enzimas, el potasio tiene una influencia significativa tanto en el crecimiento como en la calidad de frutas y hortalizas. Además, al tener cultivos con buen sistema radicular, los vegetales puede absorber agua y nutrientes que posteriormente favorecen al desarrollo del cultivo. Algunos cultivos que demandan alta cantidad de potasio son los cítricos y el banano, incluso los requerimientos llegan a ser similares a los del nitrógeno.

Potasio y crecimiento de la raíz

Figura 3. La falta de K provoca un pobre crecimiento de la raíz de las plantas.

Fuente: Cakmak et al., 1994.

Resistencia al estrés abiótico y biótico

Durante la evolución de las plantas se han desarrollado una gama de mecanismos para tolerar a las condiciones de estrés biótico y abiótico. Actualmente se sabe que los nutrientes juegan un papel esencial en la resistencia del estrés de las plantas, pero de los 17 elementos esenciales en la nutrición de los cultivos, el potasio (K) desempeña una función fundamental en la resistencia de las plantas al estrés.

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Cita correcta de este artículo

Intagri. 2017. Las Funciones del Potasio en la Nutrición Vegetal. Serie Nutrición Vegetal Núm. 100. Artículos Técnicos de Intagri. México.

Fuentes consultadas:

  • Cakmak, I. 2017. El Rol del Potasio en el Crecimiento Vegetal y la Tolerancia al Estrés. 2do. Curso Internacional en Nutrición de Cultivos. Intagri. México.
  • Cakmak, I.2005. The Role of Potassium in Alleviating Detrimental Effects of Abiotic in Plants. Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 168: 521 – 530.
  • Kafkafi, U.; Xu, G. Imas, P.; Magen, H.; Tarchitzky, J. 2001. Potassium and Chloride in Crops and Soils: The Role of Potassium Chloride Fertilizer in Crop Nutrition. IPI Research Topics No. 22. International Potash Institute. Basilea, Suiza.
  • International Plant Nutrition Institute. 1998. Functions of Potassium in Plants. Better Crops. 82 (3): 4-5.
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