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lunes, 20 de junio de 2016

CALCIO, SUELO Y PLANTA-SEGUNDA PARTE



      4.- LAS FUNCIONES DEL CALCIO EN LAS PLANTAS
El calcio es un nutriente esencial para las plantas. Algunos de sus funciones son:
t Promueve el alargamiento celular.
t Forma parte en la regulación estomática.
t Participa en los procesos metabólicos de absorción de otros nutrientes.
t Fortalece la estructura de la pared celular; el calcio es una parte esencial de la pared celular de las plantas. Este forma compuestos de pectato de calcio, que dan estabilidad a las paredes celulares de las células. 
t Participa en los procesos enzimáticos y hormonales.

t Ayuda a proteger la planta contra el estrés de temperatura alta; el calcio participa en la inducción de proteínas de choque térmico. 
t Ayuda a proteger la planta contra las enfermedades; numerosos hongos y bacterias secretan enzimas, que deterioran la pared celular de los vegetales.
t Investigaciones demuestran que un nivel suficiente de calcio, puede reducir significativamente la actividad de estas enzimas, y proteger las células de la planta de invasión de patógenos. 
t Afecta a la calidad de la fruta.
t El calcio Ca2+ es acumulado por las plantas, especialmente en las hojas, donde se deposita irreversiblemente.
t Es esencial para el crecimiento de meristemos, y para el crecimiento y funcionamiento apropiado de los ápices radicales.
t Es un componente de la lámina media, de las paredes celulares, donde cumple una función cementante como pectato cálcico.
t Impide daños a la membrana celular, evitando escape de sustancias
intracelulares.
t Parece actuar modulando la acción de las hormonas vegetales, regulando germinación, crecimiento y senescencia
t Es importante en el desarrollo vegetal y regulación metabólica.
t Se reconoce como regulador intracelular importante de procesos bioquímicos y fisiológicos.
t Es esencial en crecimiento y desarrollo vegetal.
t A diferencia de otros nutrientes, su movilidad en la planta es baja.
t La concentración intracelular de calcio es muy baja, y la mayor parte se localiza en pared celular ( pectatos de la lámina media y membranas), e interviene en la estabilización de ambas estructuras.
t Estabiliza las membranas celulares, impidiendo difusión de componentes citoplásmicos y regulando selectividad de absorción iónica.
t El Calcio es un elemento necesario para los procesos metabólicos normales de las plantas.
t Es necesario para el crecimiento  continuo del brote apical los meristemos de la raíz, participa en la translocación  el los carbohidratos.
t Juega un papel importante en la utilización del nitrógeno: por las plantas y como constituyente de la pared celular.
t El calcio se encuentra en la planta, tanto en forma mineral soluble como
insoluble (oxalato, pecto fosfato y carbonato de calcio) Como oxalato de calcio se encuentra constituyendo las membranas celulares.

t En plantas jóvenes el calcio se encuentra en el protoplasma,  en las membranas celulares.  En plantas adultas se encuentra en las vacuolas en forma de oxalato. En la forma de pectato de calcio este elemento es un importante componente de la pared celular.
t El calcio activa una gran cantidad de enzimas que participan en el desarrollo vegetal, junto con el Mg y el K, ayuda a neutralizar los ácidos orgánicos en la planta y contribuye a mejorar la resistencia a enfermedades.

5.- FACTORES QUE AFECTAN LA DISPONIBILIDAD DEL CALCIO A LAS PLANTAS.
El calcio forma compuestos insolubles con otros elementos en el
suelo, tales como el fósforo. Se encuentra en la forma de compuesto insoluble, es decir, no está disponible para la planta. 

Dado que el calcio es un ion con carga positiva, es absorbido en el suelo a la superficie de arcilla. y a las partículas orgánicas que están cargadas negativamente. Es lo que se denomina “Complejo de Cambio” o “Complejo arcillo-húmico”.
Los iones con carga positiva que se absorben a las partículas del suelo son llamados "iones intercambiables", ya que pueden ser
intercambiados por otros iones presentes en la solución del suelo.

Un análisis de suelo determina el nivel de iones intercambiables de calcio, pero no el total de calcio en el suelo. El calcio intercambiable es la forma que está a disponible para la planta.
      Varios factores en el análisis del suelo pueden ayudar a evaluar la disponibilidad del calcio para las plantas:
v El pH del suelo. Por lo general los suelos con un pH más alto contienen más calcio disponible para la planta, ya que tendremos menos iones H+
en el Complejo de Cambio y más iones intercambiables, como el Calcio.

v CIC. Capacidad de intercambio catiónico. Esta es una característica del suelo que describe la cantidad total de cationes intercambiables que el suelo puede retener. Una mayor CIC indica una mayor capacidad del suelo para absorber y retener el calcio y, por tanto, una disponibilidad mayor de calcio.  Como comentábamos está en relación directa con el pH del suelo.
v Presencia de iones competidores. El calcio compite con otros iones cargados positivamente, como el sodio (Na+), potasio (K+), magnesio (Mg+2) y amonio (NH4+). La aplicación de una cantidad mayor de estos iones, puede disminuir la absorción de calcio por las plantas. Los iones de sodio pueden reemplazar el calcio absorbido al suelo, dañar la estructura del suelo y reducir la disponibilidad de calcio.
Otras reacciones del calcio en el suelo:
ü La precipitación del calcio con el fósforo, cuando el calcio libre se acumula en la solución del suelo (por ejemplo, cuando el pH del suelo es
alto), el calcio tiende a formar compuestos insolubles con el fósforo. En consecuencia, la disponibilidad del fósforo como la del calcio, se reduce significativamente.

ü El Calcio estabiliza la estructura del suelo; es absorbido en el suelo y ayuda a la estabilización de la estructura del mismo.
ü En cambio el sodio absorbido al suelo, puede provocar un daño a la estructura del mismo. Un Suelo dañado por el efecto de sodio se desmenuza y se agrieta cuando se seca, y se hincha cuando se moja. El calcio reemplaza el sodio absorbido y previene daños a la estructura del suelo, por lo que un elemento corrector de suelos salinos. 
6.- BALANCE HÍDRICO DE LAS PLANTAS.
Para entender el funcionamiento de la glicinabetaina en la célula, debemos conocer  antes el mecanismo de intercambio hídrico de la misma, así como el tipo de alteraciones que provoca en la planta el déficit de agua, la salinidad o las bajas temperaturas.
El agua en la planta
Las células que componen los tejidos de la planta están continuamente en relación con el medio, gracias a las membranas celulares que son capaces de intercambiar agua, mediante un proceso físico llamado ósmosis.
En este intercambio intervienen determinados conductos o canales de naturaleza proteica, conocidos como proteínas de membrana, con una estructura diferente al resto de la membrana celular.
¿Qué es la Ósmosis?.
El movimiento del agua a través de la membrana celular, se produce por ósmosis. La ósmosis es un fenómeno físico caracterizado por el flujo de agua, a través de una membrana semipermeable, desde la solución más diluida  a la más concentrada, hasta alcanzar el equilibrio.
      QUE ES EL DESEQUILIBRIO HÍDRICO.
En una planta bien hidratada con agua de buena calidad, se observa una situación de equilibrio.

Cuando la solución extracelular está más diluida que la intracelular, el agua fluye hacia dentro de la célula, provocando el hinchado de la misma.
          Si la situación se mantiene, la célula puede estallar rompiéndose así la integridad de los tejidos, provocando el llamado Cracking o rajado de los frutos.  Cuando se presentan situaciones de falta de agua, por salinidad o bajas temperaturas, la solución extracelular posee una concentración más a1ta que la interior de la célula.Esta diferencia tiende a equilibrarse mediante ósmosis, la célula pierde agua disminuyendo su turgencia y concentrándose, hasta alcanzar el equilibrio con la solución exterior.

La situación provoca una disminución de la cantidad de agua en la célula, y el consecuente aumento de la concentración intracelular.
Esta disminución del contenido de agua en la célula provoca:
Ø La desnaturalización de las proteínas y de los complejos enzimáticos. Las proteínas de membrana pueden llegar incluso a descompensarse, perdiendo la célula más agua.
Ø El aumento de la concentración celular implica una mayor presencia de solutos, que bloquean reacciones celulares.
Ø Como consecuencia de todo ello, numerosos procesos celulares se ralentizan (fotosíntesis, respiración,..) provocando una disminución en la calidad y cantidad de la cosecha.
MECANISMOS COMPENSATORIOS DE LA CÉLULA.
Las células de la planta poseen mecanismos que les permiten regular, parcialmente el intercambio, y minimizar así la pérdida del agua.
      La absorción selectiva
La absorción selectiva, es un mecanismo en el cual, la célula absorbe determinados solutos (potasio (K+) principalmente) desde el exterior, para equilibrar la concentración y evitar así la salida de agua.
Este tipo de mecanismos presentan dos desventajas notables:
§  Requieren un elevado gasto de energía.
§  Concentran la solución intracelular de solutos que interfieren en diferentes procesos y reacciones, ralentizándolas.

Síntesis de osmolitos compatibles o osmoreguladores
Algunas plantas, en estas situaciones de estrés hiperosmótico, sintetizan un tipo de moléculas denominadas “osmolitos compatibles” aumentando así  la concentración celular, hasta equilibrarla a la
extracelular, impidiendo de esta forma la salida de agua de la célula.
Este tipo de moléculas poseen además una naturaleza química que las hace muy poco activas, por lo que “no interfieren en los diferentes mecanismos y reacciones celulares”.
Caso del melón piel de sapo.
En melón piel de sapo es muy habitual utilizar calcio, porque da elasticidad a la piel del fruto, lo que le sirve en los momentos que está creciendo. En este tipo de melón se da un problema asociado al desequilibrio hídrico; en el momento último de crecimiento o engorde, cuando se hace el escriturado,  hay ocasiones, que por cambios de temperaturas se  hace un aporte muy fuerte de agua  y esa actuación tan repentina, ocasiona que se abra y se rompa el fruto.
En estas fases es fundamental el calcio, para que le dé elasticidad al fruto y pueda crecer, al mismo tiempo que  la glicinabetaína hace que los desequilibrios hídricos, no los sienta la planta al final de su ciclo.
La glicinabetaina hace que los desequilibrios hídricos no los sienta la
planta, porque actúa en el equilibrio osmótico de la célula vegetal, de manera que al final los frutos salen con mejor calidad, con el escriturado bien formado.
La división agrícola de la empresa Comercial Química Massó, ha logrado conseguir un producto con todas estas características, cuyo nombre es “Greenstim”, que equilibra el balance hídrico de las plantas y cuyas principales características son las siguientes:
t
Mejora el comportamiento general frente a la falta de agua y la salinidad.
t Mayor resistencia de la planta a las bajas temperaturas.
t Aumento de cosecha, gracias a una mejor retención de los frutos cuajados, así como a un mayor peso de los mismos
t Disminución de alteraciones provocadas por la absorción masiva de agua (cracking).
t Mejor comportamiento postcosecha.
t Mayor integridad de los tejidos y por tanto, un aumento de la resistencia frente a determinados hongos patógenos.

7.- ESTRUCTURA DEL SUELO
La estructura del suelo tiene influencia en la mayoría de factores de crecimiento de las plantas, siendo en determinados casos un factor limitante en la producción.
 Los principales componentes del suelo, que influyen en la formación de una buena estructura son: arcillas, materia orgánica (que
al degradarse produce ácidos húmicos), y calcio.
El calcio forma “puentes” con arcillas y ácido húmicos, logrando crear una especie de “columnas” o “puentes cementantes” que soportan los agregados del suelo para que éstos mantengan su forma, y no se destruyan por el paso de maquinaria, o por efectos de la erosión.
Esta propiedad del calcio hace que tenga un fuerte impacto en la aireación del suelo, para permitir la vida de la microfauna benéficiosa aeróbica, logrando así un impacto directo en la rizosfera de la planta.
ASIMILACIÓN DE NUTRIENTES
La presencia de calcio en el suelo es indispensable para lograr que los otros elementos, especialmente los cationes, se pongan
disponibles para la planta. Es conocido que el calcio debe cubrir el 60-70% de la saturación de los cationes del suelo.
En suelos con bajo pH (ácidos), los problemas con la disponibilidad de calcio son bastante serios. Por una parte, los excesos de aluminio y hierro pueden convertirse en un problema de fitoxicidad para las plantas, especialmente a nivel de su sistema radicular; y por otra, se presenta poca disponibilidad de los cationes (Mg, K, Ca), lo que afecta tremendamente a la calidad de las cosechas.
La única manera de corregir un suelo ácido es aplicando calcio en forma de enmiendas cálcicas, cuya dosis depende de los rangos de pH específicos de cada suelo.
 “Si hubiese que comparar las funciones del calcio en la planta con el funcionamiento del cuerpo humano, se haría con el esqueleto, debido a las funciones ‘cementantes y estructurales’ que desarrolla, en la pared celular  y en la formación de los agregados del suelo.”
               8.- FUENTES DE CALCIO.
Existen varias fuentes de calcio para abastecer las necesidades de la planta.
Aplicación en suelo. Las fuentes principales son nitrato de calcio, fertilizantes líquidos comerciales y correctores nutricionales de
calcio.
El calcio contenido es un aglutinante de suelo, desplazando el sodio del complejo de cambio. Bajo este punto de vista, ayuda también a combatir la salinidad del suelo, que se va acumulando cada vez que se aplica fertilización mineral, especialmente en zonas de pH alcalino y baja pluviosidad.
Por su pH ácido, tienen enormes ventajas con relación a otras alternativas de calcio, ya que ayudan al desbloqueo del calcio presente en el suelo, colaborando también con la limpieza de red de riego, al ayudar en la regulación el pH de la mezcla, evitando la formación de precipitados que obturan los goteros.
 Aplicación foliar. Existen dos corrientes de pensamiento entre los profesionales de la nutrición. Sus detractores comentan que la baja movilidad del calcio en el floema, imposibilita su asimilación; mientras que sus defensores justifican su posición en el hecho, que el elemento absorbido por el xilema directamente del suelo, viaja demasiado lento, por lo que en cultivos hortícolas (donde la velocidad de crecimiento es muy alta) el calcio logra llegar a los tejidos meristemáticos.
El criterio de estos últimos, es que las aplicaciones foliares
crean una “ósmosis” sobre la hoja que obliga a la planta a acelerar su absorción, y que los tejidos meristemáticos aprovecharán una buena parte del elemento, si éste va quelatado, completado con aminoácidos, o combinado con boro.
Las aplicaciones foliares deben localizarse en las etapas de más alta demanda de la planta (desde el inicio de la etapa reproductiva), en las dosis recomendadas por el fabricante.
               9.- CALCIO EN EL CULTIVO DE TOMATE.
Uno de los nutrientes esenciales en aumentar la calidad y rendimiento en el cultivo de tomate es el calcio, y su buena utilización ayuda a este objetivo del productor, y finalmente al consumidor.
En el fruto del tomate, la firmeza se reduce durante la maduración y el uso de calcio ayuda a minimizar la descomposición de pectinas, ayudando a conservar la fortaleza de la pared celular. Los tomates firmes son más resistentes y cuentan con mayor vida, mejorando así su aptitud para el transporte y almacenamiento.
Este elemento es constituyente de las sales en la solución del suelo. El calcio es absorbido por las plantas en forma catiónica Ca++ y presenta poca movilidad dentro de la planta.
Es un componente importante de la laminilla media de las
células, y regula la presión osmótica de las células. Es un elemento clave en el crecimiento de los meristemos y en la absorción de nitratos, y está asociado con los procesos de maduración de frutos, además de ser esencial en preservar la vida de los frutos, como comentamos.
La deficiencia de calcio es difícil de manejar, y es frecuentemente un problema en la producción de tomate y pimiento, provocando la pudrición apical del fruto.

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