El zinc (Zn) en las plantas

Introducción

Las plantas requieren de elementos químicos que le permiten sintetizar todas las moléculas que requieren para su metabolismo. La adquisición de estos elementos químicos por parte de las plantas es lo que se denomina nutrición vegetal, o nutrición mineral de plantas. Según la cantidad de elementos químicos que requieren las plantas, éstos se clasifican en macronutrientes y micronutrientes, los primeros son carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O), nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg) y azufre (S); mientras que los micronutrientes son boro (B), cobre (Cu), hierro (Fe), manganeso (Mn), molibdeno (Mo), níquel (Ni) y zinc (Zn). Todos estos elementos químicos son considerados nutrientes esenciales para la planta, puesto que su ausencia o deficiencia impide a la planta completar su ciclo vital, la función de cualquiera de los elementos mencionados no puede ser reemplazada por otro elemento y además cada uno de esos elementos debe ejercer un efecto directamente sobre el crecimiento o metabolismo de la planta.

Al manejar agronómicamente un cultivo, se debe tener especial cuidado en asegurar la suplencia necesaria de los nutrientes requeridos por las plantas. Carbono, oxígeno e hidrógeno no son considerados en el manejo porque la planta toma de forma natural el carbono y el oxígeno del aire, y el hidrógeno lo toma directa o indirectamente del agua del suelo. Es por esto que convencionalmente se indica que los macronutrientes son nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio y azufre, y los otros elementos químicos minerales son considerados microelementos: boro, cobre, hierro, manganeso, molibdeno, níquel y zinc.

Todos estos nutrientes en las plantas son imprescindibles, lo que varía en ellos son las cantidades requeridas. En los micronutrientes se da la particularidad que las cantidades requeridas por la planta son bajas, y no muy diferentes esas cantidades con las cantidades que puedan ocasionar toxicidad en las plantas. Es por esto que el manejo de micronutrientes en la agronomía es muy delicado, puesto que un ante una deficiencia no basta con agregar alguna cantidad del micronutriente deficitario, ya que esto puede acarrear efectos mas allá de una pérdida económica por utilizar mas fertilizante o abono del necesario, esto puede conllevar a pérdidas totales al propiciar la toxicidad y por tanto causar la muerte de la planta.

 

  1. ¿Cómo adquieren las células de las plantas el zinc que requieren?

El zinc es absorbido por las plantas en forma de ión Zn+2 el cual se presenta disuelto en la solución del suelo. El ion Zn+2  es introducido al interior de la raíz, desde la solución del suelo, por difusión, por flujo de masas y por intercepción de la raíz.  La translocación del zinc dentro de la planta, desde hojas viejas al resto de los órganos es mínima, por lo cual se considera al zinc un elemento inmóvil dentro de la planta.d

  1. ¿Por qué el zinc es importante en las plantas?

Varias enzimas con funciones importantes dentro de la planta dependen del zinc, bien sea en su constitución o en su funcionamiento. Entre las enzimas que tienen zinc como cofactor  se encuentran la alcohol deshidrogenasa (cataliza la oxidación de varios alcoholes produciendo aldehídos y cetonas), la superóxido dismutasa (defensa antioxidante en células expuestas al oxígeno, al catalizar la conversión del radical superóxido en peróxido de hidrógeno y oxigeno molecular, reduciendo el daño por radicales libres), la anhidrasa carbónica (contribuye en incrementar la concentración de dióxido de carbono en los cloroplastos, incrementando la tasa de carboxilación de la enzima Rubisco, por lo tanto tiene influencia sobre la fotosíntesis) y la ARN polimerasa (responsable de la transcripción, primer paso en la síntesis de cualquier proteína). Adicionalmente el zinc es indispensable en la síntesis del aminoácido triptófano, el cual es precursor de la hormona auxina ácido indolacético. El zinc también ha sido reportado tener una función importante sobre la viabilidad de los granos de polen.

 

  1. ¿Qué ocurre si las plantas no tienen suficiente zinc?

El zinc es un elemento  que presenta muy poca movilidad dentro de la planta, por lo cual los síntomas de deficiencia de este elemento se aprecian en un principio en las hojas más viejas. Las células de las hojas más viejas presentarán problemas para la síntesis proteica, habrá reducción en la tasa fotosintética y habrá una tasa mayor de la acción de radicales libres especialmente sobre pared y membrana celular, esto último ocasionará una pérdida de aminoácido y lípidos hacia el exterior como consecuencia de un cambio en la permeabilidad de la membrana, lo cual atraerá a insectos y propiciará el desarrollo de patógenos presentes. La acción de radicales libres se hará también sobre la clorofila. Todo esto permite inferir que la deficiencia de zinc en la planta presentará como sintomatología visual lo pequeño de las hojas, y en general el poco desarrollo de la planta debido a la escasa elongación de los entrenudos, esto como consecuencia de un déficit en la producción de las hormonas auxinas responsables del crecimiento. Aun cuando la acción oxidativa de radicales libres influye sobre una gran cantidad de estructuras y procesos, el síntoma visual es clorosis o amarillamiento en las hojas por acción de los radicales libres sobre la clorofila. Otro problema que puede acarrear la deficiencia de zinc en la planta es no lograr granos de polen viables en suficiente cantidad, lo cual repercutirá negativamente sobre todos aquellos productos en los que sea necesaria la reproducción sexual (granos en general, y semillas de todos los cultivos).

 

  1. ¿Qué pasa en la planta si hay exceso de zinc?

El zinc es un micronutriente, y tal como se mencionó, en los micronutrientes el intervalo numérico entre los valores que definan deficiencia y  los valores que definan toxicidad es muy pequeño, por lo tanto se debe tener especial cuidado –al igual que en todos los micronutrientes- cuando se intentan solventar deficiencias de zinc, ya que,  si se aplica en mayor cantidad de la requerida por la planta, pasará a ser tóxico. No son frecuentes los reportes de toxicidad en plantas por exceso de zinc, sin embargo, cuando se da, visualmente la toxicidad por zinc se revela como necrosis en la punta de las hojas, y clorosis o amarillamiento de las hojas más nuevas (esto como consecuencia de que el zinc compite en sitios activos con nutrientes como el hierro, manganeso o cobre por tanto el exceso de zinc puede inducir una deficiencia de alguno de estos elementos).

 

 

 

 

Ing. Agr. Hernán E. Laurentin T. (M. Sc., Ph. D.)

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