El rol de los nutrientes en la resistencia a enfermedades de las plantas

A lo largo de su evolucion las plantas han desarrollado distintos mecanismos de defensa para resistir los ataques de diferentes patogenos, los cuales consisten en reconocer al organismo que las ataca y activar variadas estrategias, tanto en el sitio de la infeccion como en otros tejidos mediante vias sistemicas, permitiendole prepararse para futuros ataques de otros patogenos. Los mecanismos de defensa consumen energia, es por ello que el estado nutricional de la planta juega un papel fundamental en la resistencia de las plantas a los patogenos.

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Nitrogeno

Contenidos elevados de nitrogeno generan mayor resistencia a patogenos facultativos o necrotroficos en tejidos vegetales, aunque provocan una mayor susceptibilidad a patogenos obligados o biotroficos. Lo anterior se explica por los habitos de alimentacion de cada uno de ellos, ya que los patogenos biotroficos se nutren de asimilados como son aminoacidos y azucares, mientras que los necrotroficos prefieren tejidos senescentes. El exceso de nitrogeno aunado a deficiencia de azufre reduce el contenido de azucares reductores y la sintesis de proteinas en la planta, ademas aumenta el contenido de carbohidratos y aminoacidos solubles en las hojas, promoviendo un medio para que prosperen hongos, bacterias e insectos.

Fosforo

El fosforo estimula el crecimiento y el desarrollo temprano de la raiz, acelerando con ello la maduracion de los cultivos; por tanto,  ayuda  a evitar la proliferacion de enfermedades en  la  planta,  especialmente enfermedades de raiz y semillas en cultivos como maiz, trigo y cebada. Algunas investigaciones en cereales han demostrado que la fertilizacion con fosforo puede reducir los efectos de la pudricion de raiz hasta en un 50 %.

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Potasio

El potasio esta directamente relacionado con la resistencia de las plantas a  las enfermedades, debido a que la deficiencia de potasio provoca la acumulacion de aminoacidos y azucares solubles que son alimento para los patogenos y por lo tanto atrayentes; por ejemplo, el contenido de  glutamina es alto  en  las plantas deficientes de potasio, lo cual favorece la  germinacion de las esporas, como el caso de Pyricularia en el arroz. Otro efecto que acarrea su deficiencia tiene que ver con el retraso en la cicatrizacion de  las  heridas y la perdida de turgencia celular,  facilitando la  penetracion de  los patogenos.

Un estudio realizado en trigo demostro que las aplicaciones de cloruro de potasio (KCl) incrementaron el rendimiento al suprimir  a la mancha “Take-All” (Gaeumannomyces graminis). Por otro lado, es importante mantener tambien un balance en la relacion potasio/calcio, ya que excesos de potasio ocasionan antagonismo con calcio, induciendo deficiencias de este ultimo.

Calcio

Su deficiencia promueve el ataque de enfermedades debido a que es el componente estructural mas importante en la lamina media de las  paredes celulares; el pectato de calcio cementa las celulas dando firmeza a la pared y membrana celular. Cuando es deficiente causa el rompimiento de los tejidos debido a la presion que ejerce el constante crecimiento de las celulas, provocando que el contenido celular salga al exterior y que se convierta en un medio de crecimiento para hongos. El calcio tambien se encarga de inhibir a la poligalacturonasa, enzima producida por los patogenos para disolver la lamina media y poder acceder a los compuestos solubles de las celulas.

Azufre

Las plantas sanas contienen una variedad de metabolitos secundarios y muchos de ellos contienen azufre en su estructura. Estos compuestos pueden estar en formas biologicamente activas o almacenados en precursores inactivos, los cuales se activan en respuesta al ataque de patogenos. Recientemente se ha demostrado que la propia planta puede generar azufre endogeno como mecanismo de proteccion contra patogenos. El azufre es un excelente fungicida que se ha usado desde hace mucho tiempo, pero poco se sabe  sobre su modo de accion.

Micronutrientes

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El cobre, boro y manganeso tienen influencia en la sintesis de lignina y  fenoles  simples; sin embargo, el manganeso desempeña otras funciones importantes para el control de enfermedades a traves de su intervencion en varios procesos, entre los que se encuentran la inhibicion de la aminopeptidasa y la metilesterasa que intervienen en la produccion de aminoacidos solubles y degradacion de la pared celular, respectivamente. El manganeso tambien ayuda a la actividad de la fotositentetasa e inhibe directamente el crecimiento de hongos por toxicidad debido a concentraciones relativamente altas de este micronutriente.

El   zinc,   hierro   y   niquel   tienen   efectos  relacionados con la sintesis de fitoalexinas. Tambien se sabe que el boro y zinc se encargan de la integridad de las membranas celulares, evitando la salida de solutos organicos que son sustancias atractivas para los patogenos.

La aplicacion de Zn no inhibe directamente a las infecciones pero si estimula el crecimiento de las raices,  lo que significa que las plantas son mas tolerantes a los efectos de hongos que las plantas deficitarias, ademas se ha encontrado cierta supresion de nematodos cuando se aplica zinc en conjunto con Pseudomonas fluorescens.

Fosfitos

Los fosfitos son derivados del acido fosforoso y se combinan con diferentes iones: calcio, potasio aluminio, manganeso, magnesio y zinc. Estos compuestos pueden actuar como bioestimulante, inductor de resistencia (produccion de sustancias como las fitoalexinas), y/o fungicida. No sustituye a los fungicidas ante epidemias severas, pero constituye una estrategia complementaria. Tienen movilidad tanto en xilema como en floema por lo que su aplicacion puede ser al suelo o follaje. Induce la produccion  de las defensas de las plantas contra patogenos, es relativamente barato e inocuo con el ambiente, los animales y las plantas. Son excelentes acarreadores de los iones acompañantes, aunque su aporte de fosforo es pobre.

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