Es bastante común pensar en los fertilizantes como en alimentos de las plantas, y en nuestro caso particular, de los cultivos alimentarios. Lo cierto es que, aunque los fertilizantes aportan nutrientes al suelo o medio de cultivo, haciéndolos mas o menos disponibles para las plantas, ahí termina la relación. ¿Dirías tú que las vitaminas y suplementos que algunas personas consumen a diario u ocasionalmente constituyen su alimento? Probablemente no; de la misma manera, los fertilizantes, o bien los nutrientes que éstos aportan, tampoco deben considerarse como alimentos.
En realidad, no es posible alimentar a los cultivos. Las plantas producen su propio alimento a través de la fotosíntesis, un proceso que utiliza la energía del sol (y en ocasiones de otra fuente de energía artificial) para crear azúcar a partir del dióxido de carbono (CO2) y el agua (H2O), así que, si quieren pensar que sus plantas “comen” algo, esa comida es la luz.
Todos los cultivos requieren elementos minerales para desarrollarse adecuadamente. Estos elementos, comparables a los suplementos vitamínicos, son esenciales, son los mismos para todas las plantas, y la mayoría suelen estar presentes en el entorno natural de crecimiento.
Los tres primeros – carbono, oxígeno e hidrógeno – proceden del agua y del CO2 ambiental, por lo que no debemos preocuparnos de aportarlos. Es cierto que algunos productores de invernadero suministran CO2 adicional como estrategia de producción; esta es una decisión que cada operación debe considerar aisladamente en función de sus condiciones específicas y objetivos de rendimiento y calidad.
Los 13 elementos minerales restantes suelen encontrarse en el suelo y se dividen en tres grupos, con base en las cantidades relativas que usan las plantas: macronutrientes o elementos primarios (N, P, K), nutrientes secundarios (Ca, Mg, S) y micronutrientes o elementos traza (B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn, Ni y otros), que son el objeto de este artículo.
Los micronutrientes son esenciales
Los micronutrientes son elementos que los cultivos requieren en bajas cantidades, y su clasificación en cuanto a su esencialidad, pueden variar en función del cultivo. Debido a la imprecisión y amplitud de ciertas definiciones, se ha dado en llamar “micronutrientes” a los elementos traza que son esenciales.
Un elemento es esencial cuando su deficiencia origina invariablemente la disminución de una función fisiológica hasta condiciones subóptimas, revirtiéndose esta situación cuando el nutriente es suministrado en cantidades adecuadas [Mertz, 1981]. La carencia del elemento esencial debe producir alteraciones estructurales y fisiológicas similares en las diferentes especies vegetales; es decir, que las alteraciones producidas por la deficiencia deben ser independientes de la especie vegetal [Markert y col., 2000].
La importancia de los micronutrientes se hace más patente en cultivos intensivos, ya que, en este caso, la deficiencia de estos elementos afectaría – no solo al rendimiento – sino a factores de calidad que podrían impactar considerablemente en el valor de mercado de los productos; de ahí el interés de los productores de hortalizas y otros cultivos de alto valor en estos nutrientes.
¿Para qué sirven los micronutrientes?
Cada micronutriente esencial contribuye a una función diferente, y no necesariamente con el mismo impacto en cada cultivo. Es importante destacar que tanto la carencia como el exceso de un micronutriente determinado, podrían significar la pérdida parcial o total de su cultivo. Por esta razón, es importante realizar análisis de suelo, de agua y de tejido para evaluar, no sólo las necesidades iniciales, sino una posible acumulación que revertiría efectos no deseados. Veamos las funciones principales de cada micronutriente a continuación.
- Boro (B). Contribuye a la integridad estructural y funcional de las membranas celulares. Por ello, es importante en los puntos de rápido crecimiento y estructuras reproductivas. Es importante destacar que el margen entre carencia y exceso es muy estrecho, por lo que la precisión es clave en la aplicación de este elemento.
- Cloro (Cl). Es clave en la regulación estomática, necesaria en la liberación de humedad en periodos de estrés hídrico. Interviene en la ruptura química del agua en presencia de luz y activa varios sistemas enzimáticos.
- Cobre (Cu). Activa las enzimas y cataliza reacciones en varios procesos de crecimiento del cultivo. La presencia de Cu se asocia a la producción de vitamina A y contribuye a asegurar el éxito en la síntesis de proteínas.
- Fierro (Fe). Es esencial para el crecimiento del cultivo y para la producción de alimento (catalizador en la formación de clorofila), ya que forma parte de muchas enzimas responsables de la transferencia de energía, reducción y fijación de nitrógeno, y formación de lignina.
- Manganeso (Mn). Activa varias reacciones metabólicas importantes y desempeña una función directa en la fotosíntesis. Por esta razón, los expertos opinan que acelera la germinación y maduración, al tiempo que incrementa la disponibilidad de fósforo (P) y calcio (Ca).
- Molibdeno (Mo). Es requerido para la síntesis y actividad de la enzima nitrato reductasa y vital para el proceso de fijación simbiótica del nitrógeno por las bacterias rizobios en las raíces de leguminosas.
- Níquel (Ni). Es importante en el metabolismo del nitrógeno en los cultivos, ya que forma parte de la enzima ureasa, fundamental en la conversión de urea en amonio en el tejido vegetal.
- Zinc (Zn). Es fundamental para obtener un alto rendimiento de cultivos, ya que es requerido en la síntesis de proteínas y en procesos de crecimiento.
Micronutrientes en el suelo
Varios factores influyen en la presencia y cantidad de micronutrientes en el suelo, y en su disponibilidad para el cultivo. La importancia de dichos factores varía según el elemento, pero merece la pena analizar los aspectos comunes a continuación:
- Materia orgánica (MO). Es el reservorio de B más importante, por lo que en condiciones meteorológicas cálidas y secas, al ralentizarse la descomposición, se reduce la cantidad de B en la superficie del suelo. En tiempo frío también se reduce la descomposición de MO, por lo que la baja liberación de B podría afectar a cultivos de brasicáceas y otras especies de plantación temprana. El Cu es el micronutriente más estrechamente ligado a MO por lo que las deficiencias de Cu en cultivos suelen presentarse en suelos con más de 8% de MO. En el caso del Mn, podrían presentarse deficiencias problemáticas en suelos con alta concentración de MO que promueven la formación de quelatos. Por último, la MO de rápida descomposición, tal como el estiércol, podría incrementar la disponibilidad de Zn al formar complejos de Zn orgánicos solubles. Otros materiales orgánicos en suelos de turba pueden formar complejos insolubles, lo cual rebajaría las concentraciones de Zn. En general, bajos niveles de MO en suelo indican baja disponibilidad de Zn. Ciertas prácticas de cultivo tales como nivelación y arado, al igual que la erosión, también pueden causar baja disponibilidad de Zn al exponer subsuelos con bajo contenido en MO.
- Condiciones meteorológicas/climáticas. Condiciones secas y frías restringen la actividad de las raíces en la superficie del suelo, lo cual podría causar carencias temporales de B, pero los síntomas de deficiencia desaparecen en presencia de lluvia. En este caso se reanuda la actividad radicular pero el potencial de rendimiento suele reducirse durante estos periodos de escasez de B. Entre las fuentes potenciales de Cl destacan la lluvia, aerosoles marinos, emisiones volcánicas, agua de riego y fertilizante. Entre los factores que limitan la absorción de Ni por los cultivos destacan las condiciones de suelo frío y seco a principios de primavera, así como el daño de nematodos en las raíces de los cultivos. En el caso de Zn, puesto que el mecanismo principal de transporte a las raíces es por difusión, cualquier factor que impida el desarrollo de las raíces, dificulta la absorción de este micronutriente. Entre los factores climáticos que reducen dicha absorción destacan la presencia de suelos húmedos y fríos, particularmente temprano en la temporada de cultivo. Es posible que las plantas superen esta carencia temprana, pero seguramente se reducirá el rendimiento. Del mismo modo, suelos anegados también pueden reducir los niveles de Zn disponible debido a la precipitación de compuestos de Zn insoluble.
- pH del suelo. El B alcanza su punto óptimo de disponibilidad para el cultivo entre pH 5.0 y 7.5, ya que, a valores más elevados de pH, se reduce la absorción de B. Los suelos ácidos limosos pueden reducir la solubilidad del B y mejorar la respuesta a fertilizantes de B. En el caso del Cu, su solubilidad se reduce a medida que el pH pasa de 7 (neutro), ya que un pH elevado incrementa la fuerza con la que el Cu es retenido por suelos arcillosos y materia orgánica, reduciendo con ello su disponibilidad para los cultivos. La concentración de Mn en la solución del suelo es altamente dependiente del pH, de manera que los niveles se reducen unas 100 veces por cada unidad de incremento del pH, de con lo que las carencias suelen presentarse ante suelos alcalinos. Así que el Mn disponible para el cultivo se incrementa a medida que baja el pH. En el caso opuesto, si el pH es demasiado bajo (<5) el nivel de Mn podría ser tóxico para cultivos sensibles. Por su parte, Mo es el único micronutriente cuya disponibilidad para el cultivo se incrementa a medida que sube el pH. De hecho, la solubilidad del molibdato se incrementa unas 100 veces por cada unidad de pH, así que no es frecuente tropezarse con carencias de Mo en suelos con pH 6 o superior. En el caso del Ni, su disponibilidad se reduce a medida que aumenta el pH del suelo, así que los cultivos en suelos alcalinos serán más vulnerables a carencias de Ni. Por último, un pH elevado reduce la solubilidad del Zn debido al incremento en la capacidad de absorción de minerales en arcilla, óxidos de aluminio y fierro y carbonatos de calcio. Asimismo, un pH bajo también interfiere en la disponibilidad de Zn, particularmente en suelos de textura gruesa altamente erosionados.
- Textura del suelo. Los suelos arenosos de textura gruesa, cuya composición suele basarse en cuarzo, suelen tener un bajo nivel de minerales que contengan B. Por esta razón, los cultivos que crecen en dichos suelos suelen presentar mayor deficiencia de B que aquellos que crecen en suelos arcillosos. Otros componentes del suelo tales como óxidos y carbonatos pueden reducir la disponibilidad del Cu para los cultivos.
- Lixiviación/escorrentía. El B disponible para las plantas es móvil en el suelo, y en consecuencia sujeto a lixiviación; esto es más preocupante en suelos arenosos, así como en zonas con alta pluviosidad. Por su parte el Cl (p.ej. nitrato) también es móvil y puede desplazarse libremente con el agua de riego. Por ello, ante ciertas condiciones podría ser lixiviado de la zona de las raíces.
- Interacción con otros nutrientes. El efecto antagonista de otros cationes metálicos, particularmente Cu y Fe, podría inhibir la absorción de Zn. Además, altos niveles de Cu, Fe o Zn, podrían reducir la absorción de Mn. Altas concentraciones de Zn, P, Al y Fe en el suelo podrían reducir la absorción de Cu por las raíces, agravando su deficiencia en el cultivo, aunque esto también puede ocurrir con altos niveles de aplicación de N. Por otra parte, altas concentraciones en suelo de otros cationes metálicos tales como Zn, Cu, Fe y Co podrían inhibir la absorción de N en el suelo.
Conclusiones
Los micronutrientes son sin duda importantes en la nutrición de los cultivos, pero antes de iniciar la aplicación de los mismos, ya sea mediante una mezcla fertilizante o en aplicación separada, es importante realizar pruebas del tejido y del suelo, o en su caso, ajustes a la solución nutritiva, siempre bajo la supervisión de un experto en el manejo integrado de cultivos.
Fuentes:
- “Micronutrientes y elementos traza.” Silvana I. Torri, Susana Urricariet, y Raúl S. Lavado Academia.edu
- “Fertilizer is not plant food: the myths and truths about proper plant fertilizing.” Dan Gill. LSU AgCenter.
- “Nutri-Facts. Agronomic fact sheet on crop nutrients.” North American Edition. IPNI.
- “Micronutrient Nutrition.” CropNutrition.com