5. LA PLANTA
M. C. Joel Pineda P. Profesor-Investigador, Área de Fertilidad, Dpto. Suelos, UACh.
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Los nutrimentos importantes en la agricultura intensiva
Definición y criterios de esencialidad
Las plantas pueden completar su ciclo de vida en un ambiente puramente inorgánico; es decir con agua, bióxido de carbono y elementos minerales, una planta iluminada es capaz de nacer, crecer, reproducirse y morir. De los 118 elementos químicos que contiene tabla periódica, solo 17 ha sido demostrado ser necesarios o esenciales para las plantas superiores. Estos 17 nutrimentos esenciales se encuentran anotados en el Cuadro 1. Según Arnon y Stout (1939) para que un elemento químico sea declarado esencial para las plantas superiores, se requiere que cumpla cuando menos una de los tres criterios siguientes:
a). La ausencia o deficiencia del elemento hace imposible que la planta complete su ciclo de vida vegetativo o reproductivo.
b). El elemento debe ser parte de una molécula, de un metabolito o de una estructura esencial de la planta (excepciones como el potasio).
c). El efecto del elemento debe ser directo en la planta y no el resultado de la interacción con otros elementos no esenciales u organismos fuera de la planta.
En relación con el primer criterio, se tienen dificultades en conseguir la ausencia o cuando menos la mínima presencia de algún elemento químico en el medio donde la planta crece. Esto ha hecho difícil encontrar más elementos esenciales. Las técnicas cada vez más refinadas de medios de cultivo avanzan en ese sentido, tales como el cultivo de tejidos, reactivos más puros, materiales con menos contaminantes. Esto hizo posible que en 1987 se lograra determinar que el Ni es un elemento esencial (De Brown, 1987).
En relación con el segundo criterio, se tiene como ejemplo al magnesio como parte constituyendo de la clorofila; el fósforo como parte los fosfolípidos de las membranas celulares; el nitrógeno formando las proteínas de las membranas celulares (estructura) o las enzimas los metabolitos centrales del metabolismo; el calcio integrando la lámina media (pectatos de calcio) cementante entre las paredes celulares. Por su parte el potasio no cumple este criterio, ya que no forma parte de ninguna molécula o estructura esencial, permaneciendo dentro de la planta en la forma en que es absorbido, es decir como catión K+.
Para ejemplificar la última condición, tomemos un suelo ácido con grandes problemas de deficiencia de fósforo, tales como lo andisoles. Si no se agrega un material encalante o fertilizante fosfórico, es probable que un cultivo de maíz no complete su ciclo de vida. Sin embargo, al agregar silicato de calcio al suelo, el cultivo de maíz completa su ciclo de vida. Esto puede conducir a la conclusión errónea de que el Si es un elemento esencial. Antes de tomar la decisión anterior, se debe analizar la interacción que se presenta entre el silicio y el fósforo en el suelo, según se señala en el criterio tres. Los silicatos tienen la capacidad de liberar parte de los fosfatos que se encuentran fijados (adsorbidos o precipitados) en los suelos ácidos, aumentando la disponibilidad del fósforo para la planta. Esto hace posible que la planta absorba fósforo, permitiéndole completar su ciclo de vida.
