Nutrientes en la relación suelo-planta-ambiente

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1. NUTRIENTES EN LA RELACIÓN SUELO-PLANTA-AMBIENTE

La fertilidad del suelo se mantiene cuando la salida de elementos nutritivos (exportaciones) es compensada por la entrada de los mismos (aportaciones). Si las exportaciones son superiores a las aportaciones, la fertilidad del suelo disminuye (Alarcón, 2000). Entender la dinámica nutricional a través de la relación suelo-planta-ambienteconstituye el punto de partida para lograr un manejo eficiente de nutrientes, que responda a las verdaderas necesidades nutricionales de los cultivos.

Como se muestra en la figura 1, la planta utiliza la energía del sol, el aire del ambiente (oxígeno, carbono), el agua y nutrientes provenientes de la solución del suelo para producir biomasa (alimentos y bioenergía), mediante el proceso vital de lafotosíntesis. Dependiendo de la oferta edafo-climática y del balance de entradas y salidas del sistema suelo-planta-ambiente, en la mayoría de los casos y en diferente grado se requiere de riego, fertilizantes y enmiendas para suplementar requerimientos hídricos y nutricionales no satisfechos.

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Figura 1. Ilustración de cómo una planta utiliza el agua, los nutrientes del suelo y el oxígenodel aire para la formación de carbohidratos (A), grasas (G) y proteínas (P). (Potash & phosphate institute, 1988).

1. ESENCIALIDAD Y FUNCIÓN DE NUTRIENTES

1.1.1 Criterio de esencialidad. Los nutrientes esenciales requeridos por las plantas superiores son de naturaleza inorgánica, la cual las distingue de las demás especies animales y microorganismos que requieren compuestos orgánicos(Mengel y Kirkby; 2000). Lo anterior supone que cualquier manejo de los elementos nutritivos debe tener en cuenta que estos se encuentran de forma mineral y directa en la solución del suelo (por ejemplo la fertilización líquida) o indirecta mediante la activación biológica de reservas minerales del suelo.

Mediante experiencias con disoluciones nutritivas hechas por Arnon y Stout citado por Epstein yBloom, 2005, se establecieron los siguientes criterios de esencialidad para las plantas:

- La deficiencia de un elemento hace imposible que la planta complete su ciclo vital

- La deficiencia ha de ser específica del elemento en cuestión, y sólo puede ser corregida mediante el suministro de este.

- El elemento ha de estar directamente implicado en la nutrición de la planta, conindependencia de sus posibles efectos en la corrección de condiciones desfavorables, químicas o microbiológicas, del medio externo.

Algunos investigadores consideran que el segundo criterio no es totalmente correcto. Por ejemplo, se requiere molibdeno para la fijación del nitrógeno, pero en algunas especies, sin embargo, el molibdeno puede ser sustituido por vanadio (V). También el cloro,puede ser sustituido, en parte, por bromo (Br). Otro ejemplo, el sodio (Na), no está considerado como esencial, pero está demostrado en la práctica, que su presencia incrementa el rendimiento de numerosos cultivos, además de ser esencial para algunas plantas halófitas (Atriplex, Amaranthus) (Mengel y Kirkby; 2000).

1.1.2 Clasificación y distribución de los elementos nutrientes en la planta. Hoy seconsideran 17 elementos fundamentales que al estar presentes en cantidades suficientes y balanceadas, junto al agua y la luz, favorecen el proceso de fotosíntesis y concomitantemente la producción de los cultivos (figura 2).

Casi la totalidad del organismo vegetal (93-96%) se compone de tres elementos, carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). La mayor parte del carbono y el oxígeno, loobtiene la planta del aire, mientras que el hidrógeno lo deriva directa o indirectamente del agua (tabla 1). Además, las plantas contienen y necesitan cierto número de elementos químicos que, generalmente, son proporcionados a través del sistema radicular. Estos elementos constituyen la fracción mineral y sólo representan una pequeña fracción del peso seco de la planta (4-7%), pero no dejan de...
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