El Niquel en la Nutricion y Fisiologia Vegetal

El Niquel es un micronutriente que no era esencial antes del 2003 cuando fue declarado por el Departamento de Agricultura de Estados Unidos como “Nutriente Esencial”, esto despues de numerosos estudios para demostrar su importancia en la nutricion vegetal. Al principio se pensaba que este elemento era necesario unicamente para plantas leguminosas, fue hasta en 1987 cuando un estudio conducido por Patrick Brown de la Universidad de Davis demostro que es un nutriente esencial para plantas no leguminosas.

El Ni es absorbido por las plantas en forma de cation divalente Ni2+ y es requerido por las plantas superiores en bajas concentraciones, necesario en el metabolismo del nitrogeno y la germinacion de la planta. La deficiencia de Ni inhibe la accion de la ureasa y esto conlleva a la acumulacion de urea que provoca la presencia de manchas necroticas en las hojas, tambien afecta el metabolismo de los ureidos, aminoacidos, acidos organicos y estimula la acumulacion del acido oxalico y lactico en las hojas.

La ureasa es una enzima que tiene mucha importancia en la nutricion vegetal, ya que cuando se fertiliza con urea como fuente de nitrogeno, esta enzima es la responsable de hidrolizar la urea en amoniaco y asi poder ser aprovechada por las plantas.

Deficiencias de Niquel

La deficiencia de Ni bajo condiciones de campo produce “Oreja de Raton” en el Nogal Pecanero (Carya illinoinensis), que es un trastorno que puede ocasionar graves problemas de crecimiento de este cultivo altamente sensible al Ni. En esta planta se considera necesario tener una concentracion foliar de 5 y 15 ppm. En plantas que crecen en medios hidroponicos basados en urea, se han reportado que la deficiencia de Ni produce: sintomas de toxicidad en las hojas, reduccion en el crecimiento y acumulacion de concentraciones toxicas de urea. niq

Por otro lado, se ha reportado en estudios recientes que el Ni es requerido para la viabilidad de las semillas de cebada, en semillas con concentraciones de 240 ng/g (ng=nanogramos) en materia seca (MS) se obtuvo una germinacion del 95% mientras que a concentracion de 40 ng/g en MS la germinacion fue apenas del 30%. De igual manera cuando se presenta una baja concentracion del micronutriente en las semillas el rendimiento en peso disminuye hasta en un 50%. Ademas de afectar el crecimiento foliar de las plantas (Kutman et al., 2013). En soya se observo que la deficiencia de Ni se agrava cuando la fuente de fertilizacion nitrogenada es la urea, esto debido a que el Ni ayuda a metabolizar a la urea y en su ausencia se acumula en las hojas provocando daños al cultivo.

El Niquel y su efecto en la tolerancia a glifosato

En otro estudio, se evaluo el efecto del Ni en cultivos tratados con Glifosato, el herbicida mas usado en el mundo para controlar malezas. Se ha demostrado que en cultivos tratados con Glifosato pueden disminuir su rendimiento hasta 70%, ademas de ocasionar daños como: achaparramiento, macollaje excesivo y desordenes hormonales (interrupcion en el transporte de auxina e induccion de produccion de etileno). El Ni es un micronutriente con alta afinidad con glifosato, por ello surge la interrogante sobre la posibilidad de que el Ni pudiera mitigar los daños del herbicida. El estudio conducido por Kutman et al. (2014), en cultivo de trigo se encontro que el Niquel evita que el glifosato provoque los daños mencionados al cultivo, en el mismo estudio se encontro que las semillas cosechadas en plantas tratadas con glifosato tienen mala calidad y poca viabilidad para germinacion. La calidad y viabilidad para germinar mejoran cuando se aplica Ni con glifosato.

Dinamica en el suelo

El Ni esta presente en el suelo de varias formas: Ni en la solucion del suelo, intercambiable y no intercambiable, en minerales, y asociado con la materia organica.

La deficiencia de este nutriente puede presentarse por diversas causas como: bajo contenido de formas disponibles en el suelo, suelos con pH mayor a 7.0, suelos arenosos o con baja capacidad de intercambio cationico, altos contenidos de Ca, Mg, Cu o Zn que inhiben la absorcion de Ni, altos niveles de fosforo del suelo que reduce la disponibilidad de Ni en el suelo o dentro de las misma planta, suelos secos y/o frios a principios de primavera, aplicaciones de altas cantidades de nitrogeno a principios de la primavera y, nematodos que dañan el sistema radicular.

Los requerimientos de Ni son del mismo orden de aquellos como el Molibdeno (Mo) y Cobalto (Co), que deben mantenerse una concentracion de 0.05 mg Kg-1 de materia seca, mientras que los niveles toxicos en las plantas estan comunmente en el rango de 25 a 50 mg Kg-1.

Existen varios productos para aplicaciones foliares, incluyendo sulfato de niquel hexahidratado (NiSO46H2O) y quelatos sinteticos. Una o dos aplicaciones foliares de una solucion con una concentracion de 10 a 100 mg de Ni L-1 (mas urea y surfactante), pueden corregir la deficiencia y asegurar normal crecimiento. Las aplicaciones deben hacerse durante fases tempranas de expansion del follaje o poco despues del aparecimiento de brotes. Esta practica, es efectiva para la oreja de raton en el nogal pecanero, y puede servir de base para otros cultivos frutales caducifolios.

Debido a las dificultades practicas asociadas con la aplicacion de Ni como fertilizante bajo condiciones de campo, la utilizacion de semillas ricas en Ni representa una estrategia practica y efectiva para mejorar la condiciones nutricionales del Ni en los cultivos.

Referencias:

* Cakmak, I. 2014. El Niquel en el Crecimiento Vegetal. Congreso Internacional de Nutricion y Fisiologia Vegetal INTAGRI. Guadalajara, Jalisco, Mexico.

* Kutman*, B.Y., Kutman*, U.B. and Cakmak, I. (2014) Effects of seed nickel reserves or externally supplied nickel on the growth, nitrogen metabolites and nitrogen use efficiency of urea- or nitrate-fed soybean. Plant and Soil 376:261-276.

* Kutman*, B.Y., Kutman*, U.B. and Cakmak, I. (2013) Foliar nickel application alleviates detrimental effects of glyphosate on grain yield and seed quality of wheat. Journal of Agricultural and Food Chemistry 61: 8364-8372.

 

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