miércoles, 9 de abril de 2014

LOS MACRONUTRIENTES Y MICRONUTRIENTES NECESARIOS PARA EL CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS.



1.      LOS MACRONUTRIENTES  Y MICRONUTRIENTES NECESARIOS PARA EL CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS.





Fuente: http://www.hydroenv.com.mx/catalogo/index.php?main_page=page&id=33&chapter=2

 LOS MACRONUTRIENTES  Y MICRONUTRIENTES

Dieciséis elementos son esenciales para el crecimiento de una gran mayoría de plantas y éstos provienen del aire y del suelo circundante. En el suelo, el medio de transporte es la solución del suelo. Los elementos siguientes son derivados:

a. del aire: carbono (C) como CO2 (dióxido de carbono);

b. del agua: hidrógeno (H) y oxígeno (O) como H2O (agua);

c. del suelo, el fertilizante y abono animal: nitrógeno (N) – las plantas leguminosas obtienen el nitrógeno del aire con la ayuda de bacterias que viven en los nódulos de las raíces; fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg), azufre (S), hierro (Fe), manganeso (Mn), zinc (Zn), cobre (Cu), boro (B), molibdeno (Mo) y cloro (Cl).

Otros elementos químicos son tomados en cuenta. Estos pueden ser nutrientes beneficiosos para algunas plantas, pero no esenciales para el crecimiento de todas[1].



1.1.                      CLASIFICACIÓN DE LOS NUTRIENTES

Estos elementos químicos o nutrientes pueden clasificarse en: macronutrientes y micronutrientes: 


1.1.1.     Macronutrientes o macroelementos[2].

Los principales son: N – P – K – Ca – Mg - S y se expresan en % en la planta o g/100g y pueden clasificados como: primarios (N, P, K) secundarios (Mg, S, Ca).
Son requeridos en grandes cantidades por las plantas. Entre los macronutrientes se encuentra:
 


1.1.1.1.                                                                                                                                                                                                                                                                 (N) Nitrógeno:

Es el principal macronutriente, la planta, requiere más N que cualquier otro nutriente. Depende de la mineralización de la materia orgánica, la mayor parte del N del suelo, se encuentra formando parte de éste. Está relacionado con la fotosíntesis, la mayor parte del N de las células se encuentra en los cloroplastos; es un elemento móvil.

    • Favorece el crecimiento de tallos y hojas.
    • Acentúa el color verde.
En cantidades excesivas -debilita la planta- creciendo exageradamente, bajando la calidad de la misma y provocando menos resistencia a enfermedades.

La carencia del N tiene como consecuencia la clorosis generalizada, sobre todo en las hojas viejas; es la pérdida del color verde se tornan amarillas.


1.1.1.2.                                                                                                                                                                                                                                                                 (P) Fósforo:

Después del N es el macronutriente en importancia; se utiliza para la formación de la molécula ATP, la cual interviene en los procesos metabólicos –respiración y fotosíntesis- y para la síntesis de núcleotidos ADN y ARN. Depende de la materia orgánica y del PH del suelo. Es un elemento poco móvil.

    • Favorece el desarrollo de las raíces y plántulas, mejorando su resistencia a las bajas temperaturas y a algunas enfermedades.
    • Mejora la eficiencia del uso del agua.
    • Neutraliza el N.
La carencia del P provoca un crecimiento limitado y lento, produciendo en los bordes de las hojas -generalmente viejas- un color rojizo dorado por acumulación de antocianas, consecuentemente la floración disminuye de manera significativa.



1.1.1.3.                                                                                                                                                                                                                                                                 (K) Potasio:

Es uno de los elementos básicos para la formación y elaboración de la materia vegetal, siendo imprescindible en toda fertilización frutal. No hay equilibrio nutritivo en el organismo vegetal sin la cantidad necesaria de K; actúa como elemento regulador del N y otros elementos para el buen desarrollo de las plantas. Es un elemento móvil.

    • Favorece el crecimiento vegetativo, la fructificación, la maduración y la calidad de los frutos.
    • Participa en la activación enzimática, regulando el potencial osmótico -mantenimiento de la turgencia de las hojas- cantidad de agua que retiene en los tejidos.
La carencia del K provoca manchas necróticas dispersas, en las hojas viejas, y bordes amarillentos y puntas secas. Así como se ven perjudicados los frutos de manera significante, con la caída prematura de los éstos y también afectando la caída a las flores. La deficiencia de este elemento se observa sobre todo en suelos arenosos y con alto contenido de calcio.



1.1.1.4.                                                                                                                                                                                                                                                       (S) Azufre:

Es un elemento poco móvil, forma parte constituyente de los aminoácidos y vitaminas.

    • Activa el crecimiento.
    • Complementa la acción del N, interviene en la formación de la clorofila.
    • Contribuye a un desarrollo más eficiente del sistema radicular y de las bacterias nodulares que asimilan el N atmosférico.
La carencia del S provoca clorosis generalizada -amarillamiento principalmente de las nervaduras- en las hojas jóvenes; incluso puede provocar manchas oscuras en algunos frutos u hortalizas, como también la formación incompleta de éstos.


1.1.1.5.                                                                                                                                                                                                                                                                 (M) Magnesio:

Constituye un elemento móvil y esencial para la formación de la clorofila, influyendo también en la regulación del agua en el organismo de la planta y en su desarrollo. Después del Ca el M es el elemento más generalizado en todos los suelos alcalinos y se suele ver su carencia en los suelos ácidos con Ph bajo, así como también en los suelos muy ligeros y arenosos.

    • Beneficia la coloración de la hoja.
La carencia de M en los suelos provoca una menor resistencia de los tejidos vegetales, como por ejemplo haciendo las ramas más quebradizas, perdiendo las hojas y con la caída prematura del fruto. Un suelo carente de M sería un suelo estéril y de tener en exceso resultaría incultivable.



1.1.1.6.                                                                                                                                                                                                                                                                 (Ca) Calcio:


Se encuentra en todos los suelos de cultivo, encontrándose en altos niveles en suelos áridos y calcáreos y en menor escala en los arcillosos y aún menor en los arenosos.

    • Fortalece la pared celular.
    • Protege las membranas contra daños y retrasa la senescencia -envejimiento de la hoja- y la -abscisión caída de frutos, hojas y semillas-.
    • Brinda mayor resistencia a la planta.
La carencia del Ca en el suelo aumenta su acidez impidiendo la formación de bases en los fertilizantes, los cuales difícilmente serán aprovechados por la planta. Las plantas tienen gran necesidad de Ca y de faltarles se desarrollarán con ciertas dificultades, engrosándose los tallos con una reducción de los entrenudos y raíces hasta el punto de atrofiarse sus extremidades, impidiendo su óptimo desarrollo. Las hojas jóvenes se deforman y los ápices se necrosan.



1.1.2.     MICRONUTRIENTES O MICROELEMENTOS[3].


Los principales son: Fe – Zn – Cu – Mn – Mo- B – Cl y se expresan en ppm (partes por millón = mg/kg = mg /1000g). Los macronutrientes son necesarios en grandes cantidades, por lo que estas grandes cantidades son aportadas al suelo, cuando éste es deficiente en alguno o varios de ellos. 


Los micronutrientes o microelementos son requeridos en pequeñas cantidades para el crecimiento del cultivo y son agregados en pequeñas cantidades cuando no puedan ser provistos por el propio suelo[4]


1.1.2.1.         HIERRO


El hierro es absorbido preferentemente por las raíces como ión ferroso (Fe2+), forma en la cual es más aceptable para ser introducido en la estructura de las biomoléculas, y sobre todo más soluble en la solución del suelo. Es absorbido también por la epidermis foliar y por la superficie de las ramas.

En la planta es transformado en ión férrico (Fe3+) y transferido en forma quelatada con ácido cítrico a las hojas donde es almacenado como ferritina (ferroproteína).

El hierro es un componente de las metalo-proteínas (ferrosulfoproteínas, citocromos del tipo B y C, citocro-mo-oxidasas. catalasas, peroxidasas, mono y di oxige-nasas) y como tal asume la función de catalizador de losprocesos respiratorios y de la formación de la clorofila (síntesis de las porfirinas).

En el suelo se encuentra en la estructura de muchos minerales cristalinos y bajo forma de óxidos e hidróxidos amorfos, así como de fosfatos y de humatos. En los suelos calcáreos forma óxidos e hidróxidos insolubles, esto quiere decir que aunque esté presente en cantidades abundantes, se evidencierán bajos niveles de absorción de las formas asimilables para la planta.

La disponibilidad está comprometida también por las condiciones de baja temperatura del suelo, por excesos de: fósforo (P), de aluminio (Al), y metales pesados (Cu, Cd, Mn, Ni, Zn), y por una absorción desequilibrada de cationes y aniones.

Las manifestaciones de deficiencia se presentan principalmente en suelos con reacción alcalina, calcáreos, dolomíticos, y sobre todo si existen deficiencias de potasio. La deficiencia de hierro puede verificarse aún en suelos ácidos ricos en fósforo (P), donde el hierro se precipita en forma de fosfato. También se han verificado algunos pocos casos en que follajes que han recibido aplicaciones excesivas de fungicidas que contienen cobre (Cu), manganeso (Mn) o zinc (Zn) causan deficiencias de hierro (las hojas tratadas, con el tiempo caen y elevan dramáticamente los contenidos de estos elementos en el suelo).

Los síntomas de la deficiencia se manifiestan por lo general en hojas jóvenes en forma de una clorosis intervenal muy pronunciada. La prolongación en el tiempo de la deficiencia puede conllevar a la necrosis foliar y a un amarillamiento de las hojas más maduras.
Otros síntomas típicos de esa deficiencia son:
•defoliaciones apicales
•escaso desarrollo de las yemas
•bajo porcentaje de floración
•formación de frutos pequeños y pálidos. 



1.1.2.2.         MANGANESO

Este micronutriente es absorbido preferentemente por la planta como ión manganoso (Mn2+). En este estado oxidativo forma complejos estables con moléculas biológicas. El manganeso como el hierro cataliza la formación de la clorofíla y las reacciones de óxido-reducción en los tejidos (metabolismo de las auxinas). En las plantas es un elemento poco móvil y en el suelo se encuentra en compuestos análogos a aquellos del hierro. Su disponibilidad es limitada en suelos que presentan altos valores de pH o que presentan carbonatos libres.

Se manifiesta tanto en hojas jóvenes como en aquellas adultas, en forma de clorosis intervenal y una sucesiva formación de manchas necróticas, al principio pequeñas y después confluentes. Las nervaduras, aún las más sutiles, permanecen verdes confiriendo a la hoja un aspecto intensamente reticulado.



1.1.2.3.         ZINC

Es absorbido por las raíces de las plantas como ión bivalente (Zn2+). También es muy fácilmente absorbido por la epidermis foliar y por las ramas. Está implicado en la síntesis del triptofano, precursor clave de las auxinas. Estimula diversas actividades enzimáticas en los vegetales (fosfatasas, decarboxilasas, etc), el metabolismo del nitrógeno y la formación de pigmentos flavonoides y del ácido ascórbico. Es un antagonista biológico del hierro. El cobre y el magnesio a menudo hacen sinergias con el zinc.

La disponibilidad del zinc disminuye notablemente en los suelos alcalinos, produciendo frecuentemente deficiencias de este elemento a pesar de que exista una discreta cantidad en el suelo. Un alto contenido de fósforo en la planta reduce la translocación del zinc de las raíces a la parte aérea. Condiciones climáticas de frío o lluvia también pueden acentuar la deficiencia. 

Las manifestaciones de deficiencia de zinc que se observan en los diferentes suelos muestran un comportamiento acropétalo y son estimuladas por la luz. En condiciones de deficiencia, el zinc influye directamente en el desarrollo de la planta manifestándose como un acortamiento de los entrenudos y el típico aspecto arosetado.

Los frutos son frecuentemente pequeños; presentan formas inmaduras y son sujetos a un alto porcentaje de caída.

En las hojas se observa un reducción de la lámina foliar y la típica forma de media luna; además se presentan manchas intervenales verde pálido, amarillas y a veces blancas.
En las monocotiledóneas se manifiesta como bandas paralelas a la nervadura central. Las raíces se muestran más pequeñas de lo normal y con los ápices curvados. La deficiencia de zinc se observa con más frecuencia en las pomáceas (manzana, pero), drupáceas (frutos de hueso), vid y cítricos.


1.1.2.4.         COBRE

Es absorbido como ión bivalente (Cu2+). Muchos enzimas con diversas propiedades y funciones (tiroxinasas, lacasas, ascorbioxidasas, mono y dia-minoxidasas) son activadas por este elemento químico de la fertilidad. 

Estabiliza la clorofila, participa en el metabolismo de las proteínas y de los carbohidratos y en la fijación simbiótica del nitrógeno atmosférico (N2) en las leguminosas. 

En el suelo se encuentra en pequeñas concentraciones, pero su presencia constante hace que las condiciones de carencia sean muy raras (la excepción son los suelos turbosos). Un exceso de este elemento resultaría tóxico para la planta. Una carencia ocasional de cobre se puede producir a continuación de un exceso de aplicación de fosfatos, los cuales tienden a formar con el cobre compuestos insolubles.

Deficiencias moderadas y agudas dan síntomas visibles que interesan las partes apicales de la planta, pero no son tan vistosas como en los otros microelementos.
En los cereales, el ápice de las hojas asume un aspecto clorótico y las hojas presentan enrollamiento y una es casa amplitud de la lámina. En casos graves la espiga no se forma.


1.1.2.5.         BORO


Es utilizado por las plantas como ácido bórico H3BO3, forma en la cual se encuentra en la solución acuosa a pH neutro.

En las plantas se encuentra en pequeñas cantidades, con centrado especialmente en las partes jóvenes, las cuales lo contienen en cerca del doble con respecto a las partes adultas. Las raíces lo contienen en menor cantidad que las hojas.

Ejercita un efecto estabilizante en los complejos Ca2+ de la lamela media y es capaz de influenciar algunos procesos fisiológicos que se encuentran bajo el control hormonal (floración, fructificación, germinación del polen).

Además está implicado en la actividad de la membrana y por lo tanto, en la transferencia de los azúcares al interior de la planta. Influencia el alargamiento del tubo polínico y en consecuencia la fecundación del ovario. La disponibilidad del boro es pH dependiente, es baja a pH inferiores a 5 y comprendidos entre 7 y 8,5, y crece a pH comprendidos entre 5 y 7 y superiores a 8,5.

La disponibilidad de este elemento es reducida por uso excesivo de Nitrógeno (N), por aplicaciones recientes de cal, y por situaciones climáticas con veranos secos seguidos de inviernos lluviosos. Es un elemento poco móvil que la planta no es capaz de almacenar, así que la deficiencia de boro se puede manifestar improvistamente en cualquier momento del ciclo productivo.

La deficiencia de boro se manifiesta en las más varia das clases de suelos. Causa la muerte de la yema apical y la sucesiva emisión de yemas secundarias. Las plantas presentan entre nudos cortos y un aspecto de arbusto enano. En las hojas causa engrosamiento, fragilidad y puntos cloróticos. Reduce la fecundación floral e incrementa la caída de los frutos inmaduros. 

Causa además necrosis, agrietamientos y deformación de frutos y raíces.



1.1.2.6.         MOLIBDENO


A diferencia de los otros microelementos, el molibdeno (MoO42-) resulta fácilmente asimilable en los suelos alcalinos y menos en los ácidos o arenosos.

En los tejidos vegetales se encuentra asociado a la nitrato-reductasa, enzima de la cual depende la capacidad de los organismos vegetales de utilizar el nitrato (NO3NO2), que por lo tanto, favorece la formación de aminoácidos y proteínas. 

Favorece la fijación simbiótica del nitrógeno atmosférico. Es además un elemento esencial para la síntesis de la clorofila. 

La deficiencia de molibdeno se manifiesta por lo general bajo forma de clorosis en las hojas basales más viejas. Aquellas más jóvenes resultan pálidas y menos desarrolladas de lo normal. 

Se presenta una disminución del crecimiento de la planta y una reducción de la floración. En las crucíferas las hojas se muestran translúcidas debido a la incompleta formación de las paredes celulares.


1.1.2.7.         MAGNESIO


El magnesio es absorbido por las plantas como ión bivalente Mg2+ y en el interior de la planta se une a varios compuestos metalorgánicos, entre los cuales están la clorofila y la fitina.

La función importante más conocida del magnesio es su papel como átomo central de la molécula de clorofila. El magnesio desempeña una función esencial en la síntesis proteica, sirviendo de puente para la agregación de las subunidades ribosomiales. 

Participa a la formación de varios pigmentos e influye en la actividad de las fosfatasas, implicadas en la formación de los ésteres fosfóricos de los azúcares.

El contenido de magnesio está estrechamente correlacionado con la naturaleza física del suelo; es máximo en suelos arcillosos y mínimo en aquellos arenosos donde el magnesio está sometido a fuertes lavados.

La disponibilidad de este elemento es fuertemente limitada en suelos netamente alcalinos o ácidos y en aquellos con bajo contenido de materia orgánica.

Se pueden verificar condiciones de deficiencia en suelos con niveles elevados de potasio. Por lo general la absorción de magnesio es obstaculizada por la presencia de grandes cantidades de potasio y calcio, antagonistas iónicos. 

La sintomatología de la deficiencia de magnesio varía de planta a planta y en consideración a la elevada movilidad de este ión al interior de los organismos vegetales, aparece primero en las hojas más viejas y despuéseventualmente en aquellas más jóvenes, manifestando amarillamientos o clorosis intervenales que en los casos más graves de carencia, se necrosan.


1.1.2.8.         CALCIO

El calcio se encuentra en los suelos cultivados bajo forma de carbonato, sulfato u otros minerales. Entre estas formas los carbonatos representan la forma mayormente asimilable de la planta, ya que en presencia de agua y anhídrido carbónico se transforman en bicarbonatos solubles.

En la planta el calcio se encuentra en forma soluble como sulfato, o bien insoluble, como oxalato.

El calcio desempeña un papel fundamental en la estabilidad de la membrana y en la integridad celular, ya que las elevadas concentraciones de este elemento inhiben la actividad de las poligalacturonasas, responsables de la degradación de los pectatos. 

Es un activador de algunas enzimas y cumple la función de neutralizar los ácidos orgánicos (tóxicos para la planta) producidos en la respiración.

Desempeña una actividad antagónica a aquella del potasio favoreciendo la reducción del volumen del plasma, incrementando la transpiración y reduciendo la absorción de agua. Elevadas cantidades de este elemento son requeridas por la planta durante la formación del polen.Los suelos que presentan deficiencia de calcio son normalmente ácidos. Ciertamente, los valores óptimos de pH para la nutrición cálcica están comprendidos entre 6,5 y 8,0.

El agua ejerce sobre los compuestos de calcio una acción de solubilización y transporte al interno del suelo, formando a menudo en los horizontes más profundos sedimentos de carbonato de calcio.

La materia orgánica desempeña un papel muy importante en el mejoramiento de la asimilabilidad del calcio. Crecimiento acelerado del cultivo, lluvias intensas, fuertes fertilizaciónes potásicas o con nitrógeno amoniacal, son factores que pueden inducir una potencial deficiencia de calcio. 

Los análisis foliares tiene poco significado en el caso del calcio, debido a que revelan valores críticos de concentración muy variables. Esto se debe a que muchas veces, dentro de los tejidos vegetales, el calcio forma compuestos insolubles con ácidos orgánicos (se cristaliza) y por lo tanto, no está disponible para la planta. En otras palabras, un análisis foliar puede señalar que los niveles de este elemento son adecuados, pero en realidad la planta está carente del mismo. Lo anterior sucede por que las metodologías de laboratorio usadas en la realización de análisis foliares, extraen todo el calcio de los tejidos vegetales y no diferencian entre calcio asimilable y calcio no asimilable.

En caso de deficiencia de calcio las primeras zonas de la planta interesadas son aquellas de rápido crecimiento; por ejemplo los meristemos. 

Otros síntomas característicos son la aparición de clorosis, especialmente en los márgenes de las hojas más jóvenes y el “enrollamiento” de hojas con notables signos de malformación. 

Dada la escasa mobilidad del calcio al interno de la planta, los síntomas de deficiencia son más vistosos en las partes jóvenes y muchos menos en aquellas viejas. En los frutos, los síntomas más típicos son la presencia de manchas necróticas (Manzano) y la pudrición apical (Tomate).

 LOS MACRONUTRIENTES  Y MICRONUTRIENTES

[1]ftp://ftp.fao.org/agl/agll/docs/fertuso.pdf
[2] http://plantasyjardin.com/2011/10/los-nutrientes-del-suelo-macronutrientes/
[3]http://www.valagro.com/uploads/s5/RQ/s5RQz64Cm9FOmObtJaz2Dw/Los-microelementos-en-la-nutricion-vegetal.pdf
[4] http://webdelprofesor.ula.ve/ciencias/rmhr/Index_archivos/FERTILIZANTES.pdf

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