Publicación #1

La Importancia de los indicadores en la agricultura

En la mayoría de los campos cultivados en Latinoamérica continúan diagnosticando la fertilidad de los suelos desde la óptica químico- físico y su impacto en el cultivo(plantas) mediante el análisis químico de los contenidos nutricionales en base seca…el tradicional N,P,K,Ca, Mg…etc . Pero por otra parte, las Universidades, Laboratorios Públicos y Privados, cuentan con equipos especializados para llevar acabo analítica. Equipos importantes que permiten determinar otras interacciones más allá de lo que generalmente analizamos. Considerándose, estas mediciones, indispensables para mejorar la productividad de los cultivos.

Por ejemplo la susceptibilidad a patógenos y plagas es una característica varietal que puede controlarse modificando la tasa de transporte de fotosintatos, evitando la acumulación excesiva de almidones en las hojas. El balance entre el sodio y el potasio determina la actividad de la enzima sintasa de almidón (se activa 3 veces más con K+, que con Na+) la cual determina la canalización de la glucosa-1-fosfato Y por tanto la cantidad de almidones y sacarosa en cierto momento. La presencia de calcio en niveles adecuados determina la correcta canalización de los azucares sintetizados en las hojas, la síntesis y degradación de almidones es muy dependiente de calcio. En los tejidos el calcio se encuentra en forma ionica (Ca++), libre o inmovilizado, las cantidades de calcio presentes en el apoplasto son muy altas en relación a las observadas en el citoplasma, pero buena parte de este calcio se encuentra inmovilizado o fijado en la estructura de las paredes celulares, entonces el calcio reportado en el análisis de tejidos secos, solo una parte del mismo está realmente en el Almacen iónico libre o de disponibilidad inmediata. Dado que durante el análisis de los tejidos secos se destruye las estructuras celulares con la consiguiente liberación de todos los iones calcio, entonces carecemos del dato realmente critico que es el Ca++ libre en el apoplasto en equilibrio con los sitios de intercambio cationico internos.

Por ello, es más que considerar tan solo el nivel de cierto elemento(reportado en tabla), es necesario tomar encuenta globalmente el estado de las reservas de carbohidratos de la planta, los niveles de azucares transportados la tasa de crecimiento y formacion de meristemos aereos y de raiz.

En el interior de la celula (en el citosol), el nivel de Ca++ se mantiene en el rango de 100-200 nmoles. Esta concentración basal es mantenido en contra del gradiente generado por la mayor concentración en el apoplasto gracias a la actividad de transportadores activos ATP-dependientes asociados a la membrana celular.

Estimulos mecánicos como vientos fuertes, el golpeteo de gotas de lluvia o granizo, excesiva radiación, bajas temperaturas, estrés salino o hídrico desencadenan respuestas adaptativas en las plantas que son precedidas siempre por un rápido cambio en la concentración de calcio en el citosol. La fuente de calcio necesario para mantener esta capacidad de respuesta es el

almacen ionico apoplastico, o bien los almacenes celulares internos. Y se ha demostrado que la efectividad de los mismos se incrementa en razón de la cantidad de calcio libre disponible.

El calcio es un elemento que una vez tomado por la raíz se mueve hacia el xilema por vía apoplastica. Una vez en el xilema la distribución hacia los tejidos aéreos de la planta se acopla siguiendo estrictamente el flujo de transpiración. Por ello aquellos órganos que de manera natural tiene baja transpiración como las partes aéreas apicales de crecimiento o en general los tejidos sometidos a humedad relativa muy alta, presentan niveles bajos de Calcio, dado a una tasa de transpiración baja que impacta negativamente la toma del calcio por las raíces.

En la actualidad existen laboratorios y equipos portátiles que pueden determinar variables vinculadas a la fotosíntesis, por ej:

1) Indicador de verdor (medidor óptico de clorofila)

2) Indicador de fluorescencia (medidor de fluorescencia de clorofila). Determina stress en las plantas

3) Fotosíntesis Neta (LI 6400 Sistema portable de fotosíntesis)

4) Conductancia estomática (LI 6400 Sistema portable de fotosíntesis)

5) Temperatura de la hoja (LI 6400 Sistema portable de fotosíntesis)….Ante el cambio climático se vuelve un tema de gran importancia.

O variables edáficas relacionadas al crecimiento radicular:

1- Densidad de raíz (según diámetro)2- Puntos de crecimiento (escaneo de raíces)3- Actividad microbiana en el suelo (actividad enzimática relacionada al ciclo del C,N,P)4- PCR real time.

Sin embargo poco se conoce acerca de la utilización de estas herramientas en la agricultura.

Se Podrían mencionar algunos ejemplos de las aplicaciones de estas metodologías.

Por ejemplo el uso de PCR real time para determinar diversidad microbiológica en suelos como indicador de riqueza microbiológica, o también para medir biomasas de algún microorganismos en particular y construir la dinámica o comportamiento en el suelo, la hoja, raíz o de forma endofítica.

En caña de azúcar por ejemplo, en campos experimentales en diferentes hojas se ha medido el efecto de diferentes radiaciones y la respuesta fotosintética.

Cuadro # 1.

Nota: La hoja número 2 ubicada en perfil superior y la hoja 14 ubicada en el perfil inferior de la planta.

En el cuadro #1 Se observa en esta medición que las hojas del perfil superior de la planta responden a mayores intensidades de radiación que las hojas inferiores.

Cuadro #2

En el cuadro #2 se determinan mediciones en tres secciones de la hoja y en cada hoja en el dosel de la planta. El índice de fluorescencia es un indicador de stress en la planta, en la medición se destaca la hoja #7, que precisamente recibió un stress muy fuerte al ser desprendida de la planta. La posición distal es la que muestra mayores índices y por lo tanto presenta menor estrés

Indicares como estos, nos proporcionan otros criterios (de carácter fisiológico), que nos permiten tomar mejores decisiones en el manejo de los cultivos.