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Deficiencia de fósforo

Deficiencia de fósforo en el maíz

La deficiencia de fósforo es un trastorno de las plantas asociado con un suministro insuficiente de fósforo. El fósforo se refiere aquí a las sales de fosfatos ( PO3−4), fosfato monohidrógeno ( HPO2−4) y fosfato de dihidrógeno ( H 2 PO4). 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 de material genético, así como para el ATP , esencial para la vida. La deficiencia de fósforo se puede controlar aplicando fuentes de fósforo como harina de huesos , fosfato de roca, estiércol y fertilizantes fosfatados . [1]

Síntomas

En las plantas, el fósforo (P) se considera el segundo nutriente más esencial después del nitrógeno para garantizar la salud y el funcionamiento. Las plantas utilizan el fósforo 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, se afectan los procesos genéticos como la división celular y el crecimiento de las plantas. Por lo tanto, las plantas deficientes en 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 menor cantidad 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, suele mantenerse a un ritmo normal en un estado de deficiencia de fósforo. Sin embargo, el uso de fósforo en las funciones dentro de la célula suele disminuir. Este desequilibrio de ritmos en las plantas con deficiencia de fósforo conduce a la acumulación de un exceso de carbohidratos dentro de la planta. Esta acumulación de carbohidratos a menudo se puede observar por 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 púrpura oscuro. [ cita requerida ]

Detección

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 bien controlados para plantas, la deficiencia de fósforo se diagnostica mediante pruebas científicas. Además, la decoloración de las hojas de las plantas solo ocurre en casos de deficiencia de fósforo bastante grave, por lo que es beneficioso para los plantadores y agricultores verificar científicamente los niveles de fósforo antes de que se produzca la decoloración. El método más destacado para verificar los niveles de fósforo es mediante pruebas de suelo. Los principales métodos de prueba de suelo son Bray 1-P, Mehlich 3 y Olsen. Cada uno de estos métodos es viable, pero cada uno de ellos tiende a ser más preciso en áreas geográficas conocidas. [4] Estas pruebas utilizan soluciones químicas para extraer fósforo del suelo. Luego, el extracto debe analizarse para determinar la concentración de fósforo. La colorimetría se utiliza para determinar esta concentración. Con la adición del extracto de fósforo en un colorímetro, hay 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 en la deficiencia de fósforo, la concentración de fósforo medida debe compararse con valores conocidos. La mayoría de las plantas tienen condiciones óptimas del suelo establecidas y probadas exhaustivamente. Si la concentración de fósforo medida a partir de 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] La prueba del suelo con análisis colorimétrico, aunque ampliamente utilizada, puede estar sujeta 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 cuentan con evidencia basada en la experimentación, aún no se ha logrado la aprobación unánime de los mismos. [7] [8]

Tratamiento

La corrección y prevención de la deficiencia de fósforo generalmente implica aumentar los niveles de fósforo disponible en el suelo. Los plantadores agregan fósforo al suelo con harina de huesos , fosfato de roca, estiércol y fertilizantes de fosfato . 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 en el suelo está en compuestos químicos que las plantas no pueden absorber. [9] El fósforo debe estar presente en el suelo en disposiciones químicas específicas para ser utilizable como nutriente para las plantas. La facilitación del 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 disposiciones químicas forma el fósforo. Entre pH 6 y 7, el fósforo forma la menor cantidad de enlaces que hacen que el nutriente sea inutilizable 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 el tratamiento del fósforo es la disposición de la planta a absorber nutrientes. Las especies de plantas y las diferentes plantas dentro de una especie reaccionan de manera diferente a los bajos niveles de fósforo en el suelo. Una mayor expansión de los sistemas radiculares generalmente se correlaciona con una mayor absorción de nutrientes. Las plantas dentro 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 criar como un método de prevención de la deficiencia de fósforo a largo plazo. Junto con el tamaño de la raíz, se ha descubierto que otras adaptaciones de la raíz a un bajo nivel de fósforo, como las simbiosis micorrízicas , 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 de ingesta de fósforo puede ser un método de corrección de la deficiencia de fósforo a largo plazo.

Referencias

  1. ^ Scherer, Heinrich W. (2000). "Fertilizantes". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a10_323.pub3.
  2. ^ Instituto Internacional de Nutrición Vegetal (1999). "Funciones del fósforo en las plantas". Mejores cultivos con alimentos vegetales . 83 (1): 6–7.
  3. ^ Zambrosi, FCB; Ribeiro, RV; Marchiori, PER; Cantarella, H.; Landell, MGA (2014). "Rendimiento de la caña de azúcar bajo deficiencia de fósforo: respuestas fisiológicas y variación genotípica". Planta y Suelo . 386 (1): 273–283.
  4. ^ Sawyer, JE (2008). "Diferenciación y comprensión de las pruebas de fósforo del suelo Mehlich 3, Bray y Olsen" (PDF) .
  5. ^ Departamento de Ciencias del Suelo, Universidad de Wisconsin-Madison (2004). "Fósforo disponible. Procedimientos de Wisconsin para análisis de suelos, análisis de plantas y análisis de alimentos y forrajes" (PDF) .
  6. ^ Kowalenko, CG; Babuin, D. (2007). "Problemas de interferencia con la medición colorimétrica de fósforo en suelo y materiales vegetales mediante fosfoantimonio y molibdeno". Comunicaciones en ciencia del suelo y análisis de plantas . 38 (9–10): 1299–1316.
  7. ^ Ángelova, V.; Bekjarov, G.; Dospatliev, L.; Ivanov, K.; Zaprjanova, P. (2010). «Determinación PIC de fósforo en suelos y plantas» (PDF) .
  8. ^ Osborne, SL; Schepers, JS; Francis, DD; Schlemmer, MR (2002). "Detección de deficiencias de fósforo y nitrógeno en maíz mediante mediciones de radiancia espectral". Agronomy Journal . 94 (6): 1215–1221.
  9. ^ Beegle, D.; Durst, PT (2002). "Gestión del fósforo para la producción de cultivos".
  10. ^ Maathuis, FJ (2009). "Funciones fisiológicas de los macronutrientes minerales". Current Opinion in Plant Biology : 250–258.