La deficiencia de fósforo es un trastorno de las plantas asociado con un suministro insuficiente de fósforo. Fósforo se refiere aquí a las sales de fosfatos ( PO3-4), fosfato monohidrógeno ( HPO2-4), y fosfato dihidrógeno ( H 2 PO−4). Estos aniones se interconvierten fácilmente y la especie predominante está determinada por el pH de la solución o del suelo. Los fosfatos son necesarios para la biosíntesis del material genético así como del ATP , esencial para la vida. La deficiencia de fósforo se puede controlar aplicando fuentes de fósforo como harina de huesos , roca de fosfato, estiércol y fertilizantes fosfatados . [1]
En las plantas, el fósforo (P) se considera el segundo nutriente más esencial, después del nitrógeno, para garantizar la salud y el funcionamiento. El fósforo es utilizado por las plantas en numerosos procesos como la fotofosforilación , la transferencia genética, el transporte de nutrientes y las membranas celulares de fosfolípidos. [2] Dentro de una célula vegetal, estas funciones son imperativas para el funcionamiento; en la fotofosforilación, por ejemplo, la creación de energía almacenada en las plantas es el resultado de una reacción química que incluye fósforo. El fósforo es un componente molecular clave de la reproducción genética. Cuando el fósforo está presente en niveles inadecuados, los procesos genéticos como la división celular y el crecimiento de las plantas se ven afectados. Por lo tanto, las plantas con deficiencia de fósforo pueden madurar a un ritmo más lento que las plantas con cantidades adecuadas de fósforo. El retraso en el crecimiento inducido por la deficiencia de fósforo se ha correlacionado con tamaños de hojas más pequeños y una disminución del número de hojas. [3] La deficiencia de fósforo también puede crear un desequilibrio en el almacenamiento de carbohidratos. La fotosíntesis, la función principal de las células vegetales que produce energía a partir de la luz solar y el agua, generalmente se mantiene a un ritmo normal en un estado deficiente de fósforo. Sin embargo, el uso de fósforo en las funciones dentro de la célula suele ser lento. Este desequilibrio de tasas en plantas deficientes en fósforo conduce a la acumulación de un exceso de carbohidratos dentro de la planta. Esta acumulación de carbohidratos a menudo se puede observar mediante el oscurecimiento de las hojas. En algunas plantas, el cambio de pigmento de las hojas como resultado de este proceso puede hacer que las hojas adquieran un color violáceo oscuro. [ cita necesaria ]
La detección de la deficiencia de fósforo puede adoptar múltiples formas. Un método de detección preliminar es una inspección visual de las plantas. Las hojas de color verde más oscuro y el pigmento violáceo o rojo pueden indicar una deficiencia de fósforo. Sin embargo, este método puede ser un diagnóstico poco claro porque otros factores ambientales de la planta pueden provocar síntomas de decoloración similares. En entornos comerciales o de plantas bien monitoreados, la deficiencia de fósforo se diagnostica mediante pruebas científicas. Además, la decoloración de las hojas de las plantas sólo se produce en condiciones de deficiencia de fósforo bastante grave, por lo que es beneficioso para los plantadores y agricultores comprobar científicamente los niveles de fósforo antes de que se produzca la decoloración. El método más destacado para comprobar los niveles de fósforo es mediante análisis del suelo. Los principales métodos de análisis de suelos son los métodos Bray 1-P, Mehlich 3 y Olsen. Cada uno de estos métodos es viable, pero cada método tiende a ser más preciso en áreas geográficas conocidas. [4] Estas pruebas utilizan soluciones químicas para extraer fósforo del suelo. Luego se debe analizar el extracto para determinar la concentración de fósforo. La colorimetría se utiliza para determinar esta concentración. Con la adición del extracto de fósforo a un colorímetro, se produce un cambio visual de color de la solución y el grado de este cambio de color es un indicador de la concentración de fósforo. Para aplicar este método de prueba a la deficiencia de fósforo, la concentración de fósforo medida debe compararse con valores conocidos. La mayoría de las plantas han establecido y probado exhaustivamente condiciones óptimas del suelo. Si la concentración de fósforo medida en la prueba del colorímetro es significativamente menor que los niveles óptimos del suelo de la planta, entonces es probable que la planta tenga deficiencia de fósforo. [5] El análisis de suelos con análisis colorimétrico, si bien se utiliza ampliamente, puede estar sujeto a problemas de diagnóstico como resultado de la interferencia de otros compuestos y elementos presentes. [6] También se implementan métodos adicionales de detección de fósforo, como la radiancia espectral y la espectrometría de plasma acoplado inductivamente (ICP), con el objetivo de mejorar la precisión de la lectura. Según el Congreso Mundial de Científicos del Suelo, las ventajas de estos métodos de medición basados en la luz son su rapidez de evaluación, mediciones simultáneas de nutrientes de las plantas y su naturaleza de prueba no destructiva . Aunque estos métodos tienen evidencia de base experimental, aún no se ha logrado la aprobación unánime de los métodos. [7] [8]
La corrección y prevención de la deficiencia de fósforo generalmente implica aumentar los niveles de fósforo disponible en el suelo. Los plantadores añaden fósforo al suelo con harina de huesos , fosfato de roca, estiércol y fertilizantes fosfatados . Sin embargo, la introducción de estos compuestos en el suelo no garantiza el alivio de la deficiencia de fósforo. Debe haber fósforo en el suelo, pero la planta también debe absorberlo. La absorción de fósforo está limitada por la forma química del fósforo. Una gran parte del fósforo del suelo se encuentra en compuestos químicos que las plantas no pueden absorber. [9] El fósforo debe estar presente en el suelo en disposiciones químicas específicas para que pueda utilizarse como nutrientes para las plantas. La facilitación de fósforo utilizable en el suelo se puede optimizar manteniendo el suelo dentro de un rango de pH específico. La acidez del suelo, medida en la escala de pH, dicta en parte qué arreglos químicos forma el fósforo. Entre pH 6 y 7, el fósforo forma la menor cantidad de enlaces que inutilizan el nutriente para las plantas. En este rango de acidez, la probabilidad de absorción de fósforo aumenta y la probabilidad de deficiencia de fósforo disminuye. Otra parte de la prevención y tratamiento del fósforo es la disposición de la planta para absorber nutrientes. Las especies de plantas y las diferentes plantas dentro de una especie reaccionan de manera diferente a los niveles bajos de fósforo en el suelo. Una mayor expansión de los sistemas de raíces generalmente se correlaciona con una mayor absorción de nutrientes. Las plantas de una especie que tienen raíces más grandes tienen ventajas genéticas y son menos propensas a la deficiencia de fósforo. Estas plantas se pueden cultivar y mejorar como método de prevención a largo plazo de la deficiencia de fósforo. Además del tamaño de las raíces, se ha descubierto que otras adaptaciones de las raíces a niveles bajos de fósforo, como las simbiosis de micorrizas , aumentan la ingesta de nutrientes. [10] Estas adaptaciones a las raíces funcionan para mantener los niveles de nutrientes vitales. En entornos agrícolas comerciales más grandes, la variación de las plantas para adoptar estas adaptaciones deseables en la ingesta de fósforo puede ser un método de corrección de la deficiencia de fósforo a largo plazo.