Existe una relación estrecha entre la calidad de la semilla y el contenido de nutrientes en la misma, y tiene un efecto sobre el rendimiento del cultivo, pero, ¿a qué se atribuye?. Esto se debe a que las reservas de nutrientes de la semilla representan un factor clave que afecta en gran medida la germinación, emergencia y uniformidad de plántulas en el campo, y finalmente en el rendimiento. Los efectos positivos de una mayor cantidad de nutrientes de reserva en la semilla se ven reflejados en el vigor de los cultivos en el campo.
Los macronutrientes y la calidad de las semillas
A manera de ejemplificar este tema, trataremos el caso especial del fósforo (P) en las etapas tempranas del desarrollo de los cultivos y del nitrógeno (N) en las leguminosas.
El suministro de P en etapas muy tempranas del ciclo agrícola es más importante en el logro de mejores rendimientos que el suministro de P en etapas posteriores, ya que es un nutriente esencial para el desarrollo de nuevas células y juega un papel vital en todos los procesos de la planta que requieren transferencia de energía. Diversos estudios indican que semillas con contenido alto de P o tratadas mediante recubrimiento con este nutriente, tienen mejor crecimiento y mayor rendimiento, incluso cuando el nivel aplicado de fósforo en el suelo es el óptimo (Figura 2). Lo anterior se explica debido a que la planta tarda en desarrollar todo su sistema radical; principal medio donde son absorbidos los nutrientes y el agua.
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Figura 1. El rendimiento empieza desde la semilla. Foto: Cakmak, 2015. |
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Figura 2. Efecto de las reservas de P de la semilla y la aplicación de P al suelo sobre el crecimiento de plantas de trigo cultivadas en una mezcla de suelo/arena. Foto: Zhu y Smith, 2015; citado por Cakmak, 2015. |
Otro ejemplo típico son las leguminosas, cuya fuente principal de Nitrógeno (N) la obtienen a través de la fijación biológica de esté nutriente. Estas plantas requieren más P y Mo (Molibdeno) en comparación a plantas en las que su fuente principal de N son los fertilizantes, debido a que en el proceso biológico de fijación la enzima nitrogenasa consume energía para la reducción del N2 atmosférico. Para las leguminosas el enriquecimiento de las semillas con P y Mo es sumamente importante para su desarrollo óptimo en etapas tempranas.
Por otro lado, a pesar de que las leguminosas son cultivos que comúnmente no son fertilizados o en su defecto muy poco, no es sino hasta la cuarta o quinta semana después de la germinación que se establece plenamente el sistema de fijación, por lo que las reservas de N en las semillas son de gran importancia.
Los micronutrientes y la calidad de la semilla
Los micronutrientes son de particular importancia para la vitalidad y germinación de las semillas, además de un mejor vigor de las plántulas.
En un estudio de campo realizado en el cultivo de arroz por Duxbury (2002) en Bangladesh, observó que el enriquecimiento de las semillas tiene un impacto positivo sobre el crecimiento y rendimiento de este cereal (Cuadro 1).
En el caso particular del Zn su función principal es la producción de importantes reguladores de crecimiento y el desarrollo de tejido nuevo. Para demostrar lo anterior se realizó un estudio en campo donde la variable que se evalúo fue el efecto de las concentraciones de Zn en la semilla, en el que concluyeron que mientras más elevado sea la concentración de este nutriente en la semilla, la germinación y el crecimiento del cultivo son mejores. Otros reportes con resultados similares consideran que el alto contenido de Zn en las semillas actúa como un “Fertilizante arrancador”.
Cuando se usan semillas con bajos contenidos de micronutrientes, los efectos adversos sobre la germinación y el establecimiento en campo no siempre pueden ser revertidos con la fertilización de micronutrientes vía suelo, lo que sugiere un daño potencial a nivel celular causado por la baja concentración de micronutrientes durante el desarrollo de la semilla desde la planta madre.
También, cuando se siembran semillas con bajo contenido de nutrientes, la capacidad de las semillas nuevas cosechadas para soportar los factores de estrés ambientales en las primeras etapas de crecimiento es a menudo afectada. En este sentido, el proceso de germinación es de los más susceptibles a estrés por bajas temperaturas del suelo.
Conclusiones
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Figura 3. Influencia del contenido de Zn en la semilla sobre el crecimiento del trigo harinero en un suelo deficiente en Zn en Anatolia Central. Foto: Ekiz et al., 1998; citado por Cakmak, 2015. |
Evitar las deficiencias de nutrientes en las plantas madres, especialmente durante la temporada de crecimiento final, es importante no solo para un mejor rendimiento, sino también para mejorar la viabilidad y el vigor de la semilla; por tanto, mantener concentraciones altas de nutrientes disponibles en suelos y/o en tejidos vegetales durante etapas de reproducción (por ejemplo, mediante aplicaciones foliares), puede contribuir en gran medida a aumentar las reservas de nutrientes en semillas.
Durante el Curso Internacional de Nutrición de Cultivos el Dr. Ismail Cakmak, reconocido especialista en nutrición de las plantas, presentará varios experimentos de campo e invernaderos publicados en la literatura científica para demostrar que las plántulas procedentes de semillas con bajas concentraciones de nutrientes minerales tienen menor vigor, poca capacidad para sobrevivir bajo factores de estrés ambientales y efectos perjudiciales sobre el rendimiento. Además, abundará sobre los principios y métodos de enriquecimiento de semillas con nutrientes (p.e. P, Mo, Zn, B, Ca, Ni, entre otras).
Fuente
Cakmak, I. 2015. Nutrición y Nutrientes en la Semillas. Curso Internacional de Nutrición de Cultivos. Intagri.
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