Nutrición de Cultivos con Zinc


Introducción

El Zinc (Zn) es uno de los micronutrientes que las plantas necesitan para tener crecimiento y reproducción normales. Sin embargo, a pesar de su importancia, el Zn es el micronutriente más deficiente en todo el mundo, aun cuando las necesidades de los cultivos son muy pequeñas. Actualmente se habla de deficiencia de Zn en un 40% de los suelos cultivados en todo el mundo y donde aproximadamente el 50% de los suelos agrícolas del mundo con producción de cereales presentan carencia de este elemento. El Zn es un micronutriente que desempeña un papel vital en funciones claves como la estructura de la membrana, fotosíntesis, síntesis de proteína y defensa frente a sequias y enfermedades.

El Zn en los suelos

Diversos investigadores han reportado que la concentración de Zn total en los suelos es del orden de 55 mg.kg-1 (ppm), donde el rango típico oscila entre las 10 a 300 ppm. Este contenido total se encuentra distribuido en tres fracciones. Estas son: Zn soluble (presente en la solución del suelo); Zn intercambiable (adsorbido a los coloides); y Zn fijado. De las tres fracciones sólo la que está en solución del suelo y el que puede ser fácilmente desadsorbido es disponible para las plantas (4 a 270 µg.L-1), pero también es fácilmente lixiviado como sucede en los suelos tropicales con altas precipitaciones pluviales.

 Deficiencia de Zn en los suelos del mundo

Deficiencia de Zn en los suelos del mundo. Áreas con mayores problemas reportados. FUENTE: Alloway (2008).

Los factores del suelo que afectan la disponibilidad de Zn en las raíces son: alto nivel de carbonatos (CaCO3), pH elevado, suelos arcillosos, bajo contenido de materia orgánica, baja humedad del suelo y altos niveles de óxidos de Fe y Al. Los altos contenidos de fósforo y bajos contenidos de Zn, provocan una severa deficiencia de este último. Las deficiencias suelen aparecer en una etapa temprana en el ciclo de crecimiento, particularmente cuando los suelos están muy húmedos, esto se debe al lento crecimiento radicular comparado con el crecimiento de la parte aérea de la planta.

Otra causa adicional de deficiencia de Zn es la intensificación de la agricultura, debido a las altas extracciones de este nutriente por parte de los cultivos y como consecuencia su constante agotamiento en el suelo, además, en general solo un reducido número de productores suele aplicar alguna fuente de fertilizante con este elemento.

Funciones del Zn en las plantas

 

Una de las funciones más reconocidas del Zn está relacionada con su impacto en el correcto funcionamiento y estabilidad estructural de muchas proteínas, donde cerca del 10 % de ellas necesitan a este elemento (2,800 proteínas aproximadamente) para desarrollar acciones reguladoras, catalíticas y estructurales.  Por lo tanto, la integridad estructural y funcional de las membranas biológicas depende de una cantidad suficiente de Zn.

Es fundamental tener una disponibilidad continua de Zn en la zona de raíces durante el crecimiento de las plantas, para que actúe sobre las membranas de las células radicales, de no ser así, éstas pierden su estabilidad y se vuelven permeables. Como consecuencia de estos trastornos estructurales en las membranas, las raíces siendo permeables exudan varios compuestos ricos en carbono (por ejemplo, azucares y aminoácidos) desde las raíces al suelo, que alimentan a los patógenos, y por ende, existe mayor susceptibilidad al ataque de estos organismos. Por esta razón, un adecuado aporte de Zn permite controlar la exudación de estos compuestos, y en consecuencia la infección de raíces por patógenos se reduce drásticamente.

 Exudación radicular de compuestos orgánicos en algodón

El Zn es esencial en los sistemas de defensa de las células en contra de los radicales libres altamente tóxicos, ya que ofrece protección frente al daño foto-oxidativo. Las plantas que se desarrollan en condiciones de deficiencia de Zn no son capaces de utilizar toda la energía luminosa absorbida durante el proceso de fotosíntesis, lo que genera un exceso de esta energía en las células de las hojas, generando radicales libres de oxígeno, sumamente peligrosos que dañan la clorofila y los lípidos, dando lugar a un rápido desarrollo de clorosis y necrosis, sobre todo en días largos y con alta luminosidad. Lo anterior se debe a que una de las enzimas clave que ayuda a desintoxicar a la planta de radicales libres de oxígeno, la superóxido dismutasa, es sumamente dependiente del Zn, y la falta de este nutriente provoca mayor susceptibilidad de las plantas a la alta intensidad de la luz. Por ejemplo, la clorosis por deficiencia de Zn en cítricos se presenta sobre todo del lado donde les da el sol a los árboles. Una planta con un nivel adecuado de Zn genera mayor tolerancia a los factores de estrés ambientales, por ejemplo, el estrés por sequía

 La deficiencia de Zn vuelve  a las plantas altamente sensibles a la alta intensidad de luz y al calor

La deficiencia de Zn vuelve a las plantas altamente sensibles a la alta intensidad de luz y al calor. (Cakmak, 2014)

Existe evidencia de que el Zn también participa en la biosíntesis del ácido indolacético (AIA), así como en su protección al ataque oxidativo por radicales libres. El AIA es una fitohormona y se requiere esencialmente para el crecimiento y elongación de la célula. La elongación de los brotes y la expansión de las hojas están reguladas por las auxinas, donde el Zn tiene influencia, ya que participa en la síntesis del aminoácido triptófano, el cual es un precursor del AIA. La reducción en la elongación de los brotes de crecimiento y la formación de hojuelas son síntomas característicos de la deficiencia de Zn. Por lo tanto, un reducido crecimiento de la planta y de las hojas es consecuencia de deficiencias severas de Zn, misma que se atribuye probablemente a bajos niveles de auxinas en la planta.  

Otra función del Zn, no menos importante, es el rol que juega para llevar a cabo una adecuada polinización y viabilidad del polen, lo que en términos prácticos significa una adecuada formación de semillas. Los granos de polen tienen una alta demanda de Zn, donde se pueden encontrar hasta 80 mg de Zn.Kg-1 de polen, mientras que las hojas con un adecuado nivel de Zn contienen aproximadamente 30 mg de Zn.Kg-1. De acuerdo a lo anterior, los efectos de la deficiencia de Zn son más perjudiciales en el rendimiento del grano que en el desarrollo vegetativo. También es posible que una planta esté sometida a una deficiencia de Zn sin que presente síntomas visibles en las hojas, a lo que se denomina “deficiencia oculta de zinc”, sin embargo, los rendimientos se ven fuertemente afectados, hasta en un 20 % sin síntomas aparentes.

Efecto del suministro de Zn en el crecimiento.

 

Síntomas de deficiencia de Zn en las plantas

Uno de los primeros síntomas de deficiencia de Zn es la presencia de plantas pequeñas que resultan de una escasez de reguladores de crecimiento. En general, los síntomas de deficiencia de Zn pueden incluir: plantas pequeñas, áreas de color verde claro entre las nervaduras de las hojas nuevas, hojas pequeñas, entrenudos cortos. En el cultivo de maíz y sorgo se manifiesta en forma de bandas anchas de color blanco a cada lado de la nervadura central en las hojas jóvenes. En el cultivo del trigo las deficiencias provocan manchas necróticas de color café. En el arroz, cuando la deficiencia inicia se aprecian puntos de color rojizo en las hojas, posteriormente se aprecian manchas más grandes de este color.

La deficiencia de Zinc en las personas

Hoy en día en el mundo existen cerca de 2 mil millones de personas que están afectadas por la deficiencia de este nutriente y es un problema sumamente importante en los niños, especialmente en las zonas rurales. Lo anterior se debe a que el Zn tiene funciones bioquímicas, inmunológicas y clínicas en el desarrollo humano. Los principales efectos en la salud provocados por la deficiencia de Zn son: disminución del crecimiento, afectación al sistema inmunológico y el desarrollo neurológico, aumento de riesgo en partos prematuros, aumento de los riesgos de sufrir diarrea, enfermedades respiratorias y mortalidad, especialmente en la población infantil.

 Deficiencia de Zn en el cultivo de maíz

Deficiencia de Zn en el cultivo de maíz donde puede observarse bandas anchas de color blanco a cada lado de la nervadura central.

 

Las causas de la deficiencia de Zn en las personas se debe principalmente a su baja ingesta en la dieta, ya que en muchos países en desarrollo, los cereales contribuyen con casi el 75 % de la ingesta diaria de calorías, y estos particularmente tienen bajos contenidos de este nutriente, además de que casi el 50 % de los suelos destinados a la agricultura tienen algún grado de deficiencia de este elemento. a los factores de estrés ambientales, por ejemplo, el estrés por sequía

Las soluciones para erradicar las deficiencias de Zn en la dieta de las personas son: suplementos de este nutriente, a través de pastillas; fortificación de los alimentos; diversificar la dieta; y, biofortificar los cultivos agrícolas a través de la aplicación de fertilizantes con Zn y el fitomejoramiento. Cabe destacar que la población infantil requiere de 10 a 15 mg de Zn diariamente y que el cuerpo humano no puede sintetizar este elemento, por lo que se requiere ingerirlo mediante los alimentos.

De las posibles soluciones mencionadas anteriormente, la más viable a corto plazo es la fertilización de los cultivos con Zn, esto daría como resultados corregir la deficiencia en la planta,  aumentar en el contenido en grano, incrementar los rendimientos y las utilidades de los agricultores. Los fertilizantes con Zn que se recomiendan aplicar deben ser hidrosolubles, tanto en suelos ácidos como alcalinos, y en aplicaciones foliares se debe realizar una aplicación de este nutriente después de la floración, lo que provoca un incremento del contenido de este nutriente en el endospermo del grano, mejorando su rendimiento y calidad nutrimental.

 Reportes de deficiencia de Zn en humanos

Reportes de deficiencia de Zn en humanos. FUENTE: Black et al., 2008.

 

Al garantizar un suministro adecuado de zinc en los cultivos, se aumenta la productividad, la seguridad alimentaria y la calidad nutricional, que traen importantes beneficios para la salud, así como beneficios sociales y económicos.

Fuente:

Cakmak, I. V. 2014. ¿Por qué las plantas necesitan zinc? 3er. Congreso Internacional de Nutrición y Fisiología Vegetal Aplicadas. INTAGRI. Guadalajara, Jalisco, México.

El 4to congreso de  Nutrición se llevará a cabo del 30 de julio al 1 de agosto en Guadalajara, Jalisco, México.

Redes Sociales:

mailto:marketing@intagri.com.mx?subject=Me%20interesa%20contratar%20anuncios%20web%20in%20intagri.com
http://rivulis.com/productos/drip-tapes/t-tape/?lang=es
Se prohíbe la reproducción total o parcial de este documento sin previa autorización de Intagri, S.C.

Artículos Relacionados


Nutrición proteica y energética en la alimentación del ganado

Nutrición proteica y energética en la alimentación del ganado

Los alimentos son los encargados de aportar al organismo toda la energía que necesita para llevar a cabo sus funciones productivas, reproductivas y poder mantenerse en perfecto estado. Los animales obtienen energía a partir de los lípidos, carbohidratos y proteínas; estas últimas son nutrientes esenciales que forman la estructura de los organismos y permiten su crecimiento y desarrollo. Generalmente en los sistemas de pastoreo, las dietas suelen presentar desbalances en las cantidades de energía, proteína y bajos contenidos de materia seca.

573 Visitas
Comentarios

Compartir en Redes Sociales:


Valor Nutritivo de los Forrajes y su Relación con la Nutrición Proteica de Rumiantes

Valor Nutritivo de los Forrajes y su Relación con la Nutrición Proteica de Rumiantes

La condición corporal en rumiantes, es atribuida al consumo de energía, el consumo y el tipo de proteína, demostrando tener una influencia en las respuestas productivas y reproductivas de los animales. La proteína cruda de los forrajes se divide en proteína verdadera y nitrógeno no proteico (NNP); la proteína verdadera de los forrajes constituye del 60 % al 80 % del nitrógeno total, el resto está conformado por el NNP soluble y por pequeñas cantidades de nitrógeno lignificado.

548 Visitas
Comentarios

Compartir en Redes Sociales:


El Pastoreo y su Relación con la Nutrición de Rumiantes

El Pastoreo y su Relación con la Nutrición de Rumiantes

En México la ganadería ocupa más del 50% del territorio nacional y mantiene cerca de 32 millones de cabezas de ganado bovino. La producción de leche y carne, es de más de 10,000 millones de litros y de 1,5 millones de toneladas, respectivamente. Los rumiantes son de particular importancia para la sustentabilidad de los sistemas de producción agrícola ya que tienen la habilidad de convertir carbohidratos y proteínas presentes en los vegetales (energía no digestible) en formas disponibles para el consumo humano como la leche, carne, etc. La digestión se inicia cuando el animal toma un bocado, una vez en el rumen, el alimento empieza a sufrir fermentación, y los microorganismos digieren el alimento, resultando en productos finales que sirven como una fuente mayor de nutrientes para el animal, entre los principales productos formados son amonio, metano, dióxido de carbono, y ácidos grasos volátiles (AGVs).

596 Visitas
Comentarios

Compartir en Redes Sociales:


Comentarios

Anónimo comentó:
Publicado: 2015-06-09 23:21:09
De grán interés este artículo, agradeceré a los conocedores de la materia aportar su experiencia en el manejo de este elemento y les planteo la siguiente duda ¿cual es la forma en que la planta asimila mejor el zinc, aplicación a suelo o aplicación vía foliar?
Anónimo comentó:
Publicado: 2015-06-11 01:22:09
Hola, buen día. Muchas gracias por el excelente artículo. Respondiendo a la pregunta formulada anteriormente, me atrevo a decir que la mejor forma en la que se puede asimilar el zinc es en aplicaciones directamente al suelo, ya que como se menciona en el artículo, el Zn soluble está más disponible para la planta. Aunque facilmente lixibiable, por lo que a mi criterio, es importante mantener un nivel de materia orgánica considerable en el suelo.
Anónimo comentó:
Publicado: 2015-06-14 11:12:51
Depende del nivel de deficiencia, orden de suelos y tipo de cultivo entre otras cosas. En cítricos lo ideal es foliar, en banano al suelo, en piña foliar. Las aplicaciones al folleto son eficientes con fuentes altamente solubles y de rápida asimilación. Por ejemplo los nitratos. Farias@tilawaagro.com
Anónimo comentó:
Publicado: 2015-06-10 03:00:43
Hola Buen día Muy buenas publicaciones sobre nutrición de cultivos y sobre todo los relacionados con las funciones de los microelementos. saludos
usuario_459504191 comentó:
Publicado: 2015-06-10 20:31:29
Muy buen artículo, de gran ayuda
usuario_300756997 comentó:
Publicado: 2015-06-15 10:11:46
Muy buen articulo, el nogal presenta mucho esta deficiencia
diegoortega18 comentó:
Publicado: 2015-06-15 21:20:30
Gracias por sus comentarios, nos es grato que la información que compartimos con ustedes sea de gran ayuda para diversos motivos, y los invitamos a suscribirse al boletín INTAGRI para recibir esta información en su correo electrónico, también registrarse en la pagina para poder descargar los archivos de su interés en formato PDF.
Anónimo comentó:
Publicado: 2016-11-24 00:19:52
buen articulo me gusto, mucho esta interesante
reneomarhr comentó:
Publicado: 2016-12-02 17:04:01
Muchas gracias por su interés. Lo invitamos a seguir visitando nuestros artículos.