FUNCIÓN DE LOS MINERALES EN LOS CULTIVOS.

Actualizado: feb 4

ELEMENTOS MAYORES

Aunque de manera empírica sabemos que todos los minerales están presentes en las plantas, animales y el hombre en mayor o menor proporción, en su forma elemental o trasformados en moléculas orgánicas complejas, no se encuentra una investigación profunda de cada uno de ellos, por lo que mencionaré algunos, describiendo algunas funciones aun en estudio por parte de los científicos.






CALCIO

El calcio es un mineral no metálico en sus formas de óxido de calcio y carbonato de calcio presente y suelo y rocas cálcicas entre otras. Presentan una difícil absorción cuando se encuentra en forma natural, por su baja solubilidad, pero con ayuda de los microorganismos que forman el ácido húmico y fúlvico a partir de la materia orgánica, se trasforma de carbonato a nitrato cálcico, hasta hacerlo asimilable por la raíz de la planta. Es considerado como elemento mayor, siendo el que más necesita la planta. Se trasforma de mineral alcalino a estructura biológica, específicamente haciendo parte de la membrana celular. Promueve el alargamiento unión y refuerzo de las paredes celulares, formando parte de todas las estructuras como tallo, hojas y frutos. Su deficiencia produce clorosis en las plantas, aborto floral y caídas de frutos. En la actualidad no se utiliza en forma pura, haciéndolo menos eficiente y contaminante; se incorpora a los fertilizantes de absorción lenta, envuelto en polímeros (plástico) comercialmente conocido como CALCINIT lo cual dificulta el nivel de resistencia de la epidermis de los frutos, haciendo susceptible a insectos y hongos.

Al interior de la célula mediante la intervención del ADN se trasforma en biomoléculas proteínicas, para adaptarse a los cambios de temperatura regulando el choque térmico, ademas contribuye a la protección de la planta en la primera línea de defensa contra las enfermedades e invasión de patógenos.

Con esta situación en el desarrollo agrícola expreso, que no podemos ver del todo a los minerales como amenazas ambientales, el problema es la intervención equivocada del hombre.



POTASIO

Este mineral regula las estomas durante la fotosíntesis. Desencadena la activación de enzimas para la producción de adenosintrifosfato (ATP). El ATP (energía) con la cual se realizan todas las reacciones bioquímicas de la planta. Su segunda función es la absorción de CO₂, además de regular el agua en las plantas (Osmo-regulación), entrada por la raíz y salida por los estomas cumpliendo una función de trasporte (acenso por capilaridad) de minerales y metabolitos en los vasos conductores (floema y xilema).

Téngase en cuenta que las plantas no poseen una bomba para el movimiento del agua y sus componentes nutricionales como si lo hace el corazón en el hombre y los animales, todo el movimiento metabólico de las plantas está relacionado con la función bioquímica en la que los minerales intervienen con su energía iónica o covalente, generada por los electrones en su última órbita(ley del octeto), con la cual se crean compuestos y metabolitos orgánicos a partir de los minerales para el cumplimiento de la fenología de la planta: germinación, desarrollo, floración y frutos. Es decir, trasformación sistémica de lo inorgánico (minerales) a metabolitos como enzimas, azúcares (glucosa), carbohidratos, fitohormonas, proteínas reguladoras metabólicas (metabolitos orgánicos). Todos los minerales y sustancias biometabólicas son hidrosolubles que las hace móviles bioquímicamente al interior de la planta, y deben permanecer es estados biológicos naturales, para obtener la mayor expresión genética de la planta. Pero no se cumple en el desarrollo actual de la agricultura, con la sustentación que hay agregarle plástico al potasio, como sucede en el fertilizante nitrogenado triple quince (15% Nitrógeno, 15% Fósforo y 15% Potasio) para que la planta lo asimile de forma lenta. Lo cual no es cierto según las investigaciones de la hidroponía y la agricultura vertical. Lo cierto es que el potasio se torna insoluble en su estructura polimérica(plástico), afectando todas las funciones de la planta, que tendrá que acumular partículas de nano plástico en algunas de sus estructuras, puerta de entrada de los microplásticos a toda la cadena trófica, hasta llegar al hombre mediante consumo de vegetales. Según últimas investigaciones alemanas.

FÓSFORO

Participa en los procesos metabólicos, tales como la fotosíntesis, la transferencia de energía y la síntesis y degradación de los carbohidratos. Colabora en el enraizamiento de las plantas. En términos generales hay mayor producción de tallos y hojas (biomasa), coloquialmente llamado en agricultura “se fue en vicio”. Se tiende a creer por parte los agricultores, “entre más se le agrega fósforo, más bonita se vuelve la planta”, Esta recomendación dada por algunos agrónomos y agro puntos sobre el abuso del fósforo nitrogenado, conocido comercialmente como DAP; ha generado un uso desproporcionado y gran contaminación hídrica, responsable de proceso de eutrofización de aguas superficiales, que sobrealimentan algas flotantes de lagos, hasta acabar con la disponibilidad de oxígeno, que mata todo el sistema acuático. En fórmulas de fertilización con elementos mayores, hay momentos que se utiliza en fósforo en un 50% y 60%, cuando solo se puede utilizar como requerimiento nutricional en un 10%, con el agravante, que si se eleva la concentración por encima del 12% se bloquea la asimilación de calcio y el magnesio. A esta situación alterada en la agricultura se le suma, que su presentación está recubierto de plástico para una asimilación lenta, cuando ya está demostrado, que por efectos del calentamiento global con lluvias y calores intermitentes, estos granulados se evaporan y ruedan por lixiviación, hasta perderse aproximadamente un 50% del fertilizante, en contra de la economía de campesinos y agricultores.




MAGNESIO

Importante en la fotosíntesis, hace parte de la clorofila, molécula que da a las plantas su color verde. Su correcta aplicación en equilibrio con todos los elementos mayores y menores determina la absorción y transporte de fósforo, que también cumple funciones fotosintéticas. Pero el Magnesio es de especial interés en la fabricación de enzimas, cuya función será activar el potasio para que genere la energía de la planta (ATP) y se regule el balance hídrico sistémico, además de participar en los mecanismos de defensa de la planta. Aunque no se utiliza en grandes proporciones en fórmulas fertilizantes por parte de los agricultores por el desconocimiento de sus funciones. Por lo menos un 80% de los mismos, no tienen en cuenta al magnesio. Los agricultores se acostumbraron a fertilizar con abonos granulados con plástico como el triple 15 (Nitrógeno, Fósforo y Potasio) y DAP (Nitrógeno y Fósforo), generando el más grande desbalance en la fertilización de suelos y una gran contaminación ambiental por Nitrógeno y Fósforo, al analizar que este ejercicio se reproduce cuando cultivamos alimentos para 7.000 millones de personas en el mundo; exceptuando solo a aquellos agricultores que de alguna forma han apropiado una tecnología agrícola sostenible.

ELEMENTOS MENORES

Se denominan elementos menores por su pequeña presencia en los suelos y en su necesidad por parte de la planta. Pero muy importantes por el aporte que hacen al equilibrio de la fisiología; al metabolismo vegetal y a la reconversión genética de adaptación como reacción al estrés climático y patogénico; además de otras funciones en los organismos vegetales, necesarias en todos sus estados fenológicos, indispensables para el desarrollo armónico y mayor expresión genética de la planta. A continuación, se describe su principal función dentro del cultivo.

COBRE

Necesario en la fotosíntesis, respiración y en el metabolismo de carbohidratos y proteínas. Toda la función se realiza en los cloroplastos donde se toma el CO₂ para sintetizar el carbono atmosférico en carbohidratos, con los cuales formara la pared celular tomando calcio y otros minerales. Con la cual se mantiene erguida la planta. Gracias a las propiedades físicas, químicas del cobre, de alta conductibilidad eléctrica y térmica, tiene como función el trasporte de electrones minerales al interior de la planta en algunos casos realizando reacciones de oxidoreducción con iones para que se compartan electrones con el fin de formar nuevas moléculas para uso de la planta. Para tal fin el cobre adoptará formas proteínicas como la plastocianina y el citocromo c oxidasa (COX) y la cuprozinc superóxido dismutasa.

BORO

El boro es responsable de fortalecer las paredes celulares mediante el movimiento del calcio (Ca), de ahí que muchas aplicaciones de calcio no surtan efecto debido a que el manejo de los elementos menores como el boro, no es correctamente balanceado y muchas veces ausente, presentándose malformaciones de frutos o caída de los mismos suceptibilidad al ataque de hongos y vectores, que encuentran una debilidad en la epidermis o piel del aguacate.

Esta acción sinérgica con el calcio le confiere una función importante en el desarrollo de raíz, crecimiento apical y de yemas (tejidos meristemáticos). Que se logra por la función del boro de trasportar azúcares producidos en la fotosíntesis. El boro tiene un rol importante en la tarea de regular los niveles hormonales en la planta necesaria para la producción de flores, la germinación y elongación del tubo polínico, para que se produzca la fecundación floral y desarrollo del fruto.

ZINC

En las plantas el zinc activa las enzimas responsables de la síntesis de ciertas proteínas; en la formación de clorofila y algunos carbohidratos, y en la conversión de almidones en azúcares y ayuda a las plantas a resistir las bajas temperaturas. Pero en los humanos es un micronutriente esencial, necesario para el fortalecer el sistema inmune y, la cicatrización mejorar el sentido olfativo y del gusto. A tal punto que los investigadores del mejoramiento vegetal están desarrollando platas con capacidad de absorción de zinc para disminuir el hambre oculta de la humanidad.

HIERRO

Tiene funciones en la producción de energía, integrante de enzimas y pigmentos de forma inmóvil en los cloroplastos; es necesario en la formación de la clorofila, aunque no hace parte de ella. Reduce nitratos y sulfatos e importante en los pigmentos de la planta importantes en el manejo de la luz ultravioleta y la radiación solar. A pesar de que el hierro es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre y aparece muy alto en los análisis de suelo, no está muy disponible para la planta por su baja solubilidad en el agua. Esta abundancia es interpretada como que “no es necesario su aplicación”, lo que trae como consecuencia una gran deficiencia en las plantas y por ende en la dieta alimentaria de los humanos junto con el zinc. Conocido como hambre oculta por la Organización de las Naciones Unidas Para la Alimentación y la Agricultura (FAO). Pero lo cierto es que es poco el requerimiento por parte de la planta, para que sea funcional. Desconociéndose que el hierro es altamente oxidable y por ende al combinarse con moléculas fertilizantes de nitrato de calcio (elemento mayor) en presencia de agua, pasa de su forma común sulfato de hierro (FeSO4) a una forma altamente asimilable llamada nitrato férrico, Fe(NO₃)₃ con pequeños excedentes de sulfato de calcio, que también es aprovechable en agricultura. Es una reacción muy fácil de preparar.

MANGANESO

Cuando se busca documentación acerca de la función del manganeso en los vegetales, se encuentra información que reporta a este mineral, con funciones metabólicas como: la respiración, síntesis de aminoácidos y biosíntesis de lignina, hormonas vegetales, germinación del polen; alargamiento celular en la raíz y la resistencia a patógenos de la misma. Podemos concluir que el manganeso se involucra en funciones desarrolladas por los elementos mayores como el calcio, potasio y fósforo y menores como los que hemos descrito boro, zinc, magnesio, cobre. Esto me llevó a profundizar sobre la necesidad de plantear fórmulas balanceando elementos mayores y menores en soluciones de agua, en donde la planta tenga toda la disponibilidad de nutrientes necesarios para cumplir todas sus funciones metabólicas de forma óptima. Con ello se obtiene vegetales más productivos; resilientes ante el cambio climático y resistentes a plagas y enfermedades, al incrementar el factor inmunológico adquirido; a la vez que se cultiva frutos biofortificados, con todos los elementos que necesita el ser humano y los animales.




OLIGOELEMENTOS

Son considerados como microelementos y últimamente considerados como “ELEMENTOS BENÉFICOS” de la naturaleza y se encuentran incorporados en el reino vegetal y animal, cumpliendo un papel importante en su metabolismo. Elementos como aluminio, cerio, cobalto, yodo, sodio, lantano, selenio, titanio, vanadio, flúor, estaño, germanio, litio, molibdeno y cloro. Sin ser elementos esenciales para las plantas, pueden mejorar indicadores de crecimiento y desarrollo, y detonar ciertos mecanismos de respuesta a diferentes tipos de factores de estrés tanto de naturaleza biótica (insectos plaga y microorganismos patógenos) como abiótica (sequía, salinidad o frío), por lo que se les ha clasificado como elementos benéficos. En investigaciones recientes, se ha observado que, a bajas concentraciones, la aplicación de algunos de estos elementos mejora el estado nutricional y la calidad poscosecha, de diversas especies ornamentales como tulipanes y heliconias, o inducen la madurez en cultivos industriales como la caña de azúcar entre otros. Sus principales fuentes de donde se pueden extraer son las tierras diatomeas cuya geo- formación se da por sedimentos marinos. También se pueden extraer del material vegetal de zonas marinas y también de las minas de sal marina.

VANADIO

En tomate u mostaza mejora el crecimiento. Maduración en la caña de azúcar.

CERIO

Mejora el crecimiento en cilantro. El frijol y maíz este elemento incrementa la absorción del hierro.

El COBALTO

Es importante en la absorción del nitrógeno en las leguminosas.

FLÚOR

Algunas especies de plantas y bacterias encontradas en los trópicos hacen que los venenos que contiene flúor impidan que los depredadores lo ingieran, Al menos 40 plantas en Australia, Brasil y África, que contienen flúor con función de defensa contra los herbívoros de plantas.

GERMANIO

Es considerado como un compuesto antiviral dentro de las plantas que lo contiene. Por la que se considera de amplio uso en la homeopatía mediante el uso de plantas portadoras del elemento. En el hombre es importante en la regulación sexual.

ESTAÑO

Presente en el aire, el agua, el suelo y en vertederos y es un constituyente normal de muchas plantas y animales que viven en la tierra y en el agua. El estaño también está presente en los tejidos del cuerpo. Importante para muchas funciones bioeléctricas del organismo y para el crecimiento capilar. Mejora el funcionamiento del sistema inmunológico y de los reflejos.

YODO

Adicionado a lechuga mejora la absorción del nitrógeno. En frutales estimula la síntesis y acumulación de azúcares. Su acumulación es importante en la fortificación humana y producción de hormonas.

LANTANO

Favorece la absorción de Potasio, calcio y Magnesio

SELENIO

Reduce el impacto negativo de la luz ultravioleta, regula el agua en el tejido celular y es antioxidante.

SILICIO

Contrarresta efectos tóxicos del aluminio. Forma nanoestructuras para control de plagas fungosas y bacterianas. Aumenta el crecimiento del melón. Incrementa la germinación y la vitalidad de las plantas.

TITANIO

En tomate incrementa los contenidos de potasio, fósforo, calcio y magnesio. Activa las defensas contra fitopatógenos.

CROMO

No se ha podido demostrar la especialidad del cromo en los vegetales, pero en numerosos estudios se ha podido observar que aumenta el crecimiento de la planta. En el hombre se demuestra que regula la transformación de los azúcares, para su absorción al interior de las células. Importante en proceso sexuales y reproductivos.

COBALTO

En la vida de las plantas superiores es considerado un nutriente porque interviene en el metabolismo de los carbohidratos y de las proteínas por su participación en diversos sistemas enzimáticos. Es esencial para fijadores libres y simbióticos en el proceso de fijación biológica de Nitrógeno atmosférico.

LITIO

Aún no está claro si el litio es esencial para el desarrollo vegetal, pero su administración incrementa el crecimiento. Sin embargo, es un nutriente esencial en humanos y animales.

MOLIBDENO

Es un componente esencial en dos enzimas que convierten el nitrato a nitrito (una forma tóxica del nitrógeno) y luego a amoníaco, antes de usarlo para sintetizar aminoácidos dentro de la planta.

NÍQUEL

El níquel es un componente de algunas enzimas de las plantas, particularmente de la ureasa, que metaboliza el nitrógeno úrico para convertirlo en amoníaco utilizable dentro de la planta. Sin el níquel, se pueden acumular niveles tóxicos de urea dentro del tejido, lo que forma lesiones necróticas en las puntas de las hojas. El níquel también se usa como un catalizador en las enzimas que ayudan a que las legumbres fijen el nitrógeno.

CLORO

Es necesario en reacciones fotosintéticas encargadas del cierre y apertura de los estomas. Es un agente osmótico celular de la planta.

CONCLUSIONES

1. Concluyo que se pierde mucho tiempo al fertilizar después de la germinación con fósforo(DAD) y durante el desarrollo con triple quince (15%N, 15%P, 15%k) y mucho Potasio en la floración; por cuanto las funciones fenológicas de la planta requieren de la acción sinérgica de elementos mayores, menores y oligoelementos, desde la siembra hasta la llegada de la cosecha, en pequeñas cantidades disueltas en agua para que sea asimiladas de forma inmediata, evitando que volatilicen y se vuelvan contaminantes de las fuentes hídricas.

2. La fortificación de un cultivo y su resistencia dependen de alto grado nutricional que aportan los minerales. Mayores, menores y oligoelementos, balanceados y con reguladores de Ph.

3. El polímero(plástico) en la que sintetizan los minerales para una absorción lenta, ya no es viable por el cambio climático, que afectan los ingresos de los agricultores.

4. Aunque el tema de estudio eran los minerales. En la agricultura se obtiene mayor expresión genética y biofortificación de la planta cuando se integra en la agricultura el manejo de minerales (85), materia orgánica y microorganismos eficientes.

5. Ante la necesidad de obtener minerales para la agricultura, y el desarrollo humano, es necesario ampliar en el campo de la investigación, sistemas de captura de minerales de lodos domiciliarios que llegan a la PTAR; residuos sólidos de ciudades y subproductos industriales y de minería con cargas importantes de metales y no metales aprovechables y reutilizables.


JAIRO HERNÁN DAZA CAJAS.

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