Nutrición Adecuada vs Estrés Vegetal


Parte III: El papel de los nutrientes minerales

Introducción

La nutrición para las plantas es vital, como la alimentación o respiración en los humanos. Cubrir las necesidades nutricionales que las plantas demandan no es tarea fácil, ya que son varios los factores y elementos que entran en juego. La fertilidad del suelo es uno de los factores más importantes; de un nivel adecuado de fertilidad se podrán esperar buenos suministros de nutrientes, o lo contrario con bajos niveles

Las repercusiones de un mal manejo en la nutrición pueden reflejarse en una serie de factores visibles, tal es el caso del “estrés vegetal”. Para estos casos normalmente se habla de estrés hídrico y estrés por temperatura. En este artículo se discuten las funciones de algunos nutrientes para contrarrestar el estrés vegetal

Nitrógeno

Este macronutriente es uno de los más demandados por las plantas, juega un papel muy importante en la tolerancia al estrés por temperatura, a temperaturas muy altas la intensidad de la luz normalmente también es alta, esto afecta la absorción de nutrientes minerales y tiene un efecto negativo en el crecimiento.

El nitrógeno también participa en la utilización de energía de la luz absorbida y en el metabolismo del carbono fotosintético. Un exceso de energía luminosa no utilizada se puede esperar que ocurra en las hojas deficientes de nitrógeno, donde se tiene un alto riesgo de daño foto-oxidativo.

 Navarro

Figura 1. El M.C. Mauricio Navarro García es un especialista con muchos años de experiencia en el manejo del estrés vegetal en gran diversidad de cultivos y ambientes. “Manejo del estrés vegetal” será la ponencia que dictará en el 4º Congreso Internacional de Nutrición y Fisiología Vegetal Aplicadas.

Huang, 2004 y Kato, 2003 reportaron que las plantas que crecen bajo luz de alta intensidad con una nutrición alta de N tuvieron una mayor tolerancia al daño foto-oxidativo y una mayor capacidad de fotosíntesis que las cultivadas bajo condiciones similares de luz pero con un bajo suministro de N. El uso de la energía de la luz absorbida en el  transporte de electrones también fue mucho mayor a niveles adecuados de N. Estos resultados indican que las plantas con niveles óptimos de N desarrollan mecanismos de protección para evitar el daño foto-oxidativo. En respuesta al exceso de energía de la luz, las membranas tilacoides tienen un mecanismo de protección por el cual el exceso de energía se disipa como calor, este mecanismo se asocia con una mayor formación del pigmento zeaxantina.

 
 El antes y después en un cultivo de tomate a cielo abierto

Figura 2. El antes y después en un cultivo de tomate a cielo abierto. A la izquierda se observa un daño muy severo por bajas temperaturas. A la derecha se observa el resultado del manejo del estrés en el mismo cultivo.

Fotos: M.C. Mauricio Navarro.

Fósforo

La principal función del fósforo es transformar la energía que las plantas reciben del sol en energía química. Este proceso es parte de la fotosíntesis y la energía que las plantas obtienen de este proceso se almacena como compuestos fosfatados, que eventualmente la planta utilizará para desarrollarse, la ausencia de este elemento sería significativa, ya que los daños por las grandes cantidades de energía solar provocan disminución en la producción de los cultivos e incluso pérdidas totales.

Potasio

El potasio desempeña un papel fundamental en la supervivencia de las plantas bajo condiciones de estrés ambiental, es esencial para muchos procesos fisiológicos como fotosíntesis, translocación de fotosintatos, mantenimiento de la turgencia y activación de enzimas bajo condiciones de estrés. La deficiencia de K provoca una reducción severa de la fijación de CO2 fotosintético y el deterioro en la separación y uso de los fotosintatos, tales alteraciones resultan en un exceso de electrones producidos fotosintéticamente y por lo tanto la estimulación de la producción de “ROS” (Especies Reactivas de Oxígeno). Estas ROS causan daños importantes en la estructura celular y conduce al estrés oxidativo.

Calcio

Participa en procesos fisiológicos de las plantas a niveles celulares y moleculares pero que influyen en el crecimiento y la respuesta al estrés ambiental, en general los genotipos de plantas que toleran el estrés ambiental por bajas temperaturas son capaces de mantener el potencial hídrico de las hojas cerrando los estomas para evitar la pérdida de agua por transpiración. También se cree que el cierre de estomas por el ABA (ácido abscisico) está mediado por el Ca++. Se ha encontrado que el calcio es necesario para la recuperación del estrés por bajas temperaturas mediante la activación de la enzima ATPasa de la membrana plasmática que se requiere para bombear de nuevo los nutrientes que se perdieron por daño celular.

 La deficiencia de fósforo es sólo un ejemplo de los graves problemas que genera el estrés vegetal en los cultivos

Figura 3. La deficiencia de fósforo es sólo un ejemplo de los graves problemas que genera el estrés vegetal en los cultivos. Un cultivo bien nutrido será siempre más competitivo.

Magnesio

Está involucrado en numerosos procesos fisiológicos y bioquímicos que afectan el crecimiento y desarrollo de las plantas, desempeña un papel esencial en la fotosíntesis y muchos otros procesos metabólicos. Varias enzimas clave del cloroplasto se ven fuertemente afectadas por pequeñas variaciones en los niveles de magnesio, la tasa de fotosíntesis disminuye significativamente en hojas de plantas deficientes en este elemento.

Boro

El boro está involucrado en varios procesos; como elongación celular, división celular, biosíntesis de la pared celular, función de la membrana, funciones del metabolismo, fotosíntesis, entre otras. La ausencia de este micronutriente induce la producción de ROS causando graves daños por estrés oxidativo y muerte de células vegetales.

Manganeso

El manganeso es necesario en la fotosíntesis, metabolismo del nitrógeno y para formar otros compuestos necesarios para el metabolismo de la planta. Es importante en el combate del estrés por alta y baja temperatura, su ausencia reduce la absorción de nutrientes e induce muchos trastornos morfológicos y fisiológicos en las plantas, clorosis, manchas necróticas marrones y el retraso en la madurez. Los cultivos bien nutridos con manganeso pueden reducir los efectos adversos del estrés por la temperatura mediante la mejora de la tasa fotosintética y el metabolismo del nitrógeno en el cuerpo de la planta.

 Representación esquemática de los efectos del estrés vegetal en el rendimiento y calidad de los cultivos

Figura 4. Representación esquemática de los efectos del estrés vegetal en el rendimiento y calidad de los cultivos.

Fuentes consultadas

Waraich, E.A.; Ahmad, R.; Halim, A.; Aziz, T. 2012. Alleviation of Temperature Stress by Nutrient Management in Crop Plants: a Review. Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 12 (2), 221-244.

Huang, Z.A. 2004. Effects of Nitrogen Deficiency on Gas Exchange, Chlorophyll Fluorescence,  and  Antioxidant Enzymes in Leaves of Rice Plants. Tomado de Waraich et al., 2012. Alleviation of Temperature Stress by Nutrient Management in Crop Plants: a Review. Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 12 (2), 221-244.

Kato, M.C. 2003. The Excess Light Energy that is Neither Utilized in Photosynthesis nor Dissipated by Photoprotective Mechanisms Determines the Rate of Photoinactivation in Photosystem II. Tomado de Waraich et al., 2012. Alleviation of Temperature Stress by Nutrient Management in Crop Plants: a Review. Journal of Soil Science and Plant Nutrition. 12 (2), 221-244.

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Comentarios

usuario_704182943 comentó:
Publicado: 2015-06-04 10:21:19
Gracias por la informacion. Podrian ser tan amable de enviarme a mi correo electronico...
diegoortega18 comentó:
Publicado: 2015-06-04 21:27:35
Antes que nada buenos días, le agradezco su interés por el articulo, de igual manera le comento que puede tener la opción de descargar versión pdf registrándose en la pagina de intagri, (en la parte superior derecha) de clic y siga los pasos. ¡¡EXCELENTE DÍA¡¡
arevalozarco comentó:
Publicado: 2015-06-06 00:46:52
Puedes ingresar a tu cuenta y descargar el artículo directo desde esta página...
Anónimo comentó:
Publicado: 2015-06-05 23:51:21
Buenos días, que referencias tienen sobre las aplicaciones de Boro y Molibdeno en citricos, especialmente en mandarina Satsuma Okitsu y Owari, Murcott y Malvaseo. Muchas gracias
arevalozarco comentó:
Publicado: 2015-06-06 00:52:38
En el 4to Congreso de Nutrición, el Dr. Antonio Quaggio hablará sobre este tema que te interesa, ojalá puedas asistir.
Anónimo comentó:
Publicado: 2015-06-06 05:06:29
Muy importantes sus aporte muchas gracias. Me gustaría saber mas sobre enfermedades en pimienta. Buen día.
Anónimo comentó:
Publicado: 2015-06-07 00:29:07
sobre la pimienta me interesa conseguir planta de pimienta negra para morelos te agradeseria te cominiques conmigo al 777 184072 Ing Ernesto Hernandez h
Anónimo comentó:
Publicado: 2015-06-06 09:58:52
Hola Salomón, esta interesante este artículo, espero te sea útil.
Anónimo comentó:
Publicado: 2015-06-07 05:34:48
Buen reportaje, estoy muy agradecida por ssus conocimientos que los comparten con nosotros . He tratado de entrar al correo para informacion de los cursos o diplomados no presenciales y no se puede. Les agradecere su informacion.
Intagri S.C. - (Administrador Oficial) comentó:
Publicado: 2015-06-08 06:05:33
Está en la página, en la sección de eventos de capacitación. Te sugerimos "loggear" con tu usuario (correo electrónico) y contraseña. Mayor soporte técnico a sistemas@intagri.com.mx
Anónimo comentó:
Publicado: 2015-06-07 21:51:00
Muy buena información seria tan amable de enviarlo a mi correo por favor
Intagri S.C. - (Administrador Oficial) comentó:
Publicado: 2015-06-08 06:06:04
Puedes descargarlo directamente desde la página web, sólo debes ingresa con tu usuario e ir a la sección "Biblioteca Intagri"
Anónimo comentó:
Publicado: 2015-06-08 11:44:20
Me interesa el articulo
Anónimo comentó:
Publicado: 2015-06-10 22:36:38
Previo mis cordiales saludos, les comunico que requiero inscribirme y adquirir el folleto publicado en físico. Como hago?
usuario_770240493 comentó:
Publicado: 2015-06-20 05:49:57
Es un artículo muy interesante. me gustaria saber si tienen informacion sobre frutales de cactaceas. Gracias
diegoortega18 comentó:
Publicado: 2015-06-21 21:30:31
Agradecemos su interés, así mismo. invitándolos a registrarse en la pagina intagri "parte superior derecha" para poder descargar todos los artículos de su preferencia.
usuario_638343599 comentó:
Publicado: 2015-07-09 10:37:38
BUENAS UN ARTICULO QUE NOS DE INFORMACIÓN SOBRE TIPS AGRONOMICOS EN INVERNADERO Y Y CULTIVOS A CAMPO ABIERTO.
alvaro_bonilla comentó:
Publicado: 2016-01-24 22:16:37
Agradecemos su interés, así mismo los invitamos a registrarse en la pagina Intagri "parte superior derecha" para poder descargar todos los artículos de su preferencia.
usuario_657512968 comentó:
Publicado: 2015-09-17 11:00:30
Para tener en cuenta en esta época de verano...
usuario_657512968 comentó:
Publicado: 2015-09-17 11:08:54
Buen artículo
alvaro_bonilla comentó:
Publicado: 2016-01-24 22:17:27
Gracias por el comentario, esperemos sea de utilidad.
usuario_438251254 comentó:
Publicado: 2016-07-25 12:45:01
Excelente en sus trabajos muy puntuales para despejar muchas dudas.
alvaro_bonilla comentó:
Publicado: 2016-08-01 18:08:50
Muchas gracias por tu comentario, esperamos sean de utilidad. Saludos.