Diagnóstico del Estado Nutricional en Plantas

Por razones fisiológicas, los nutrientes guardan proporciones características entre sí. Existen varios métodos para la detección de deficiencias:

Sensores Espectrales

• Estiman el estado nutricional a partir de propiedades ópticas.
• Permiten detectar deficiencias de nitrógeno (N) en tiempo real.
• Enfoque tradicional: Índice de Diferencia Normalizada de la Vegetación (NDVI).
• El NDVI se asocia al contenido de nitrógeno foliar.
• Sensores espectrales activos envían luz visible (400–700 nm) e infrarrojo cercano (700–1300 nm) al dosel del cultivo.
• La cantidad de luz reflejada determina el valor de NDVI.
• Existe una fuerte relación lineal entre la concentración de clorofila en la hoja y su concentración de N.
• Valores altos de NDVI indican un alto contenido de N en la planta.

Medidor de Clorofila

• Uno de los más conocidos es el Minolta SPAD 502.
• Mide el verdor foliar o contenido de clorofila a partir de la absorbancia del rojo y del infrarrojo cercano.
• Calcula un valor SPAD proporcional al contenido de clorofila.
• Con buena nutrición de N, la hoja alcanza máximo verdor; con deficiencia, el verdor se reduce.
• Permite determinar la condición nutricional de la planta.
• Un SPAD da lecturas instantáneas sin destruir la planta.
• Detecta estatus de N adecuado o deficiente, pero no diferencia entre adecuado y exceso.

Métodos de Detección de Deficiencias

• Análisis de suelos
• Análisis de tejidos
• Proporción entre nutrientes
• Test bioquímicos
• Sintomatología visual
• Sensores espectrales
• Medidor de clorofila

Errores en la Detección

• Los métodos no son autoexcluyentes.
• Considérelos como herramientas para el diseño del programa de fertilización y monitoreo.
• Algunos métodos son importantes al iniciar un proceso, otros para introducir correcciones.

El Rol del Calcio (Ca) en las Plantas

El Ca²⁺ regula la permeabilidad de la membrana plasmática.

Rol esencial: Mantenimiento y control de la estabilidad de la estructura y función de las membranas celulares. La deficiencia de Ca implica riesgo de desintegración de la pared celular.

El Ca²⁺ otorga estabilidad estructural a las membranas celulares.

Aplicaciones, incluso post-cosecha, dan firmeza al fruto, mejorando su conservación (aunque pueden afectar el sabor).

Las deficiencias de Ca son muy infrecuentes y de difícil diagnóstico. El análisis foliar, comúnmente, no muestra deficiencias.

• La deficiencia es rara en la naturaleza.
• Generalmente, el Ca presente en suelos y agua de riego excede las necesidades de las plantas.
• Los desórdenes son más comunes, producto de falta de disponibilidad momentánea.

El Ca es absorbido por el ápice de raíces jóvenes y en zonas donde se inician raíces laterales, no suberizadas, donde la banda de Caspari tiene interrupciones.

• Tras entrar a la raíz, el Ca se mueve por el xilema.
• Dentro de la planta, el Ca está mayormente en el apoplasto, unido a pectinas, y poco en el interior de la célula.
• Muy poca movilidad del Ca en el floema: los órganos no pueden contar con suministros llegados por esta vía. Esta limitada movilidad está en la base de los desórdenes.

Desórdenes Relacionados con el Calcio

• En hojas jóvenes en expansión de verduras de hoja: tipburn (quemado de las puntas).
• En tejidos encerrados de verduras de hoja: corazón café o, en apio, el corazón negro.
• En tejidos alimentados principalmente por el floema:
  1. Vainas vacías en maní.
  2. Pudrición terminal del fruto (blossom end rot) de la sandía, pimentón y tomate.
  3. Bitter pit de manzanas.

Los desórdenes ocurren porque el Ca no puede moverse desde el tejido más viejo y redistribuirse vía floema, obligando al tejido joven a depender solo del Ca en el xilema, que depende de la transpiración. La transpiración es baja en hojas jóvenes, tejidos encerrados y en frutos.

En la hoja, el Ca sigue la ruta apoplástica de la transpiración, acumulándose en células del mesófilo, tricomas o células epidérmicas adyacentes a las células de guarda.

Dado su rol en la mantención de la calidad de la fruta, se recomienda aplicar altas dosis de calcio:

• En especies y variedades sensibles a desórdenes fisiológicos asociados a déficit de calcio.
• Cuando existe la perspectiva de un largo almacenaje y viaje a gran distancia.

Medición del Estrés en las Plantas

Estrés Térmico

Las especies difieren en su respuesta de rendimiento y porcentaje de cuaja de granos a incrementos de temperatura durante su periodo crítico.

• Una causa muy importante es la viabilidad del polen.
• La soya responde de manera similar al maní.

Métodos para Medir el Estrés

• Bomba de Scholander: Mide el potencial hídrico usando presión externa.
• Índices de Reflectancia Espectral: Correlacionan cambios de la reflectancia de longitudes de onda específicas con una condición de estrés de la planta. Las características físicas de un material hacen que tenga un patrón único de reflexión. La vegetación absorbe el azul y el rojo, refleja el verde y mucho del infrarrojo cercano. Diversos componentes de la planta (agua, pigmentos, contenido de N, etc.) causan variaciones particulares de la reflexión. Se ha podido determinar que la reflectancia de dos o más longitudes de onda revela información de interés de la vegetación, como condición sanitaria, contenido de agua, estrés ambiental, entre otros. Se han caracterizado más de 100 de estas reflectancias, conocidas genéricamente como Índices de Vegetación (VI).
• Porometría: Los porómetros miden rápida y económicamente el estatus hídrico de la planta. Muchos constan de una cámara que se pone sobre la hoja, con un sensor de humedad y un reloj. Con la cámara cerrada, se mide el tiempo que demora en ocurrir un cambio de humedad predeterminado. Este cambio es más rápido mientras más abiertos estén los estomas (mayor conductancia estomática, *g*_s). El estatus hídrico de la planta determina *g*_s.
• Termografías o imagen termal.
• Temperatura de las hojas: Indica la tasa de transpiración (a mayor transpiración, mayor enfriamiento evaporativo), lo que refleja la apertura estomática y el nivel de estrés.