Los elementos beneficiosos en la agricultura.

En 1939, D. J. Arnon y PR Stout, propusieron el criterio de esencialidad para clasificar los nutrientes en las plantas, de esta clasificación se derivan principalmente tres grandes grupos: nutrientes esenciales, benéficos y tóxicos (todos los elementos son potencialmente tóxicos, pero los que se encuentran en este grupo son tóxicos en muy bajas concentraciones, y en general el daño a la planta es irreversible) (Figura 1.)

Durante mucho tiempo, los profesionales dedicados al estudio de la fisiología vegetal, la producción agrícola y diversas disciplinas agrícolas han centrado sus esfuerzos en conocer y describir todos los elementos esenciales, ya sean macronutrientes, micronutrientes, intermedios y de alguna manera los elementos tóxicos.

Se han conocido casi con exactitud los requerimientos de estos elementos en la planta, se han diseñado métodos muy precisos para conocer la cantidad de nutrientes presentes en el suelo y su impacto en el metabolismo de los cultivos, pero se sabe poco. los llamados elementos beneficiosos y sus muchos efectos positivos en las plantas.

elementos benéficos.

Los elementos benéficos son así considerados porque su ausencia en el suelo o en el tejido vegetal no implica alteraciones en la fisiología de la planta, sino por el contrario, su presencia en dosis no fitotóxicas proporciona beneficios para el propio metabolismo de la planta. Estos elementos se suelen considerar dentro del grupo de los elementos esenciales, y algunos investigadores los han llamado los nuevos micronutrientes.

Entre estos tenemos: Cobalto (Co), Selenio (Se), Níquel (Ni), Sodio (Na), Vanadio (V) y Silicio (Si).

Cobalto (Co)

El cobalto es importante en las algas y otros microorganismos, es un componente de la vitamina B12 o cobalamina, que es necesaria para las especies de bacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico, y muchos sistemas simbióticos fijadores de nitrógeno no pueden sobrevivir sin un suministro de cobalto.

En fisiología vegetal se considera un nutriente porque interviene en el metabolismo de carbohidratos y proteínas debido a su participación en diversos sistemas enzimáticos (Malavolta et al., 1997).

Este elemento se absorbe en forma de Co+2 y tiende a formar quelatos y complejos en el suelo, dentro de la planta es poco móvil y cuando se absorbe se acumula en el margen de la hoja.

En cultivos como el mango, se ha demostrado que la aplicación de sulfato de cobalto a 1000 mgl-1 en la diferenciación de botones florales reduce la malformación de la fruta del 84% al 94% y también aumenta el peso y el tamaño de la fruta. En rosas cortadas, aumenta la vida de los floreros porque inhibe la producción de etileno. Algunos investigadores afirman que la aplicación de cobalto reduce la incidencia de Fusarium sp en banano (Musa x paradisiaca) (Malavolta et al., 1997).

Selenio (Ver).

El selenio es un elemento que se absorbe en forma de selenato (SeO4-2), se encuentra en el ARN de las plantas. Su absorción en las raíces es muy similar al azufre, de hecho compiten por lugares dentro de las plantas y en algunos procesos metabólicos el selenio reemplaza al azufre.

También se puede encontrar en aminoácidos como alternativa a los aminoácidos que contienen azufre.

Algunas plantas tienen una tolerancia considerable o incluso pueden considerarse necesitadas de selenio, y su presencia indica un alto nivel de este elemento en el suelo. Se ha sugerido que el efecto beneficioso del selenio para ciertas plantas se debe en realidad a la anulación (por el selenio) de la toxicidad del fósforo a la que estas plantas son susceptibles (Bidwell, 1993).

Níquel (Ni).

El níquel es un elemento esencial para algunas bacterias, forma parte de las enzimas ureasas y de muchas hidrogenasas. Está directamente involucrado en la fijación simbiótica de nitrógeno, ya que aumenta la actividad hidrogenasa de los nódulos bacterianos de Rhizobium sp.

A menudo se considera un elemento tóxico, pero en algunos cultivos aumenta la germinación y el crecimiento. La ausencia de este elemento, en la nuez pecana, provoca el síntoma de “orejas de ratón”, esta deficiencia se debe principalmente a la relativamente alta alcalinidad del suelo, alto contenido de Ca, Mg, Cu o Zn que inhibe su absorción, uso excesivo de cal, altos niveles de P en el suelo y nematodos que dañan el sistema radicular e impiden la absorción de nutrientes.

En 2004, el níquel fue reconocido por la American Plant Nutrient Control Association oficial como un elemento esencial en las plantas, dada su función como catalizador o inhibidor y componente con la enzima ureasa.

Sodio (Na).

Se ha descubierto su utilidad en el crecimiento de muchas plantas, especialmente las halófitas (que tienen mayor tolerancia a los suelos sódicos). Recientemente se ha demostrado que el sodio es un nutriente esencial para las plantas que poseen la vía fotosintética C4.

Puede reemplazar parcialmente al K en funciones no específicas, contribuyendo a la formación de potencial osmótico y turgencia celular cuando el suelo es pobre en este elemento. Los cultivos tienen diferentes capacidades para reemplazar K con Na en la producción y también generalmente tienen una absorción preferencial de K (Malavolta et al., 1997).

Silicio (Sí).

Este elemento es el segundo más abundante en la corteza terrestre, un 27,7%, solo después del oxígeno. Forma parte de aproximadamente el 40% de todos los metales y es un constituyente del 90% de las rocas ígneas. Ocurre en la naturaleza en dos formas, una amorfa y otra cristalizada.

El compuesto más común que se puede encontrar de forma natural es el SiO2, los silicatos de aluminio, calcio y magnesio, estos tres últimos son los principales constituyentes de la arena, la roca y el suelo en forma de feldespato, anfíboles, piroxenos, mica y zeolitas y piedras semipreciosas. como olivino, granate, circón, topacio y turmalina.

Las formas más activas física y químicamente son los ácidos monosilícicos solubles, los ácidos polisilícicos y los compuestos organosilicatados.

Es necesario para el crecimiento de las diatomeas, cuya capa celular externa está compuesta por SiO2 (la capa se conoce como frustula). También es necesario para el crecimiento de algas doradas y cola de caballo. Dependiendo de la demanda de silicio, las plantas se pueden clasificar en i) acumuladoras, ii) intermedias y iii) no acumuladoras de silicio.

Todas las raíces de las plantas que tienen como sustrato el suelo contienen silicio en sus tejidos, dependiendo de la especie se puede encontrar en concentraciones desde 0,1% hasta 10%. Todo indica que el silicio actúa como antiestrés en plantas que han pasado por periodos críticos y por tanto han entrado en fase de estrés.

El silicio aumenta la resistencia de las plantas al ataque de patógenos, ya que se encuentra en la pared celular o cerca de ella, dificultando la penetración del patógeno. Cuando hay heridas hechas por estos patógenos o por insectos, el silicio se deposita en las aberturas y ayuda en la cicatrización.

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Bibliografía:

Alcázar, GG, Trejo-Téllez, LI 2007. Nutrición de cultivos. ed. Prensa Mundo. México DF.

Bidwell, RGS 1993. Fisiología vegetal. Editorial AGT, SA Progreso 202 – Planta Alta México, DF 2da ed.

Malavolta, E., Vitti GC y Oliveira SA. 1997. Estado nutricional de las plantas: principios y aplicaciones. Juramento. PATATAS, 2ª ed., rev. y actual Pesca, Brasil. 319 pág.