33 Nutricion de cultivos con zinc

Vista previa del material en texto

������������������������������
���
�����
�������
�����	���������������������
Autor: Equipo Editorial Intagri
El Zinc (Zn) es uno de los micronutrientes que las plantas necesitan para 
tener crecimiento y reproducción normales. Sin embargo, a pesar de su 
importancia, el Zn es el micronutriente más de�ciente en todo el mundo, 
aun cuando las necesidades de los cultivos son muy pequeñas. Actual-
mente se habla de de�ciencia de Zn en un 40% de los suelos cultivados 
en todo el mundo y donde aproximadamente el 50% de los suelos agrí-
colas del mundo con producción de cereales presentan carencia de este 
elemento. El Zn es un micronutriente que desempeña un papel vital en 
funciones claves como la estructura de la membrana, fotosíntesis, síntesis 
de proteína y defensa frente a sequias y enfermedades. 
�������������
De�ciencia de Zn en los suelos del mundo. Áreas con mayores 
problemas reportados. FUENTE: Alloway (2008). 
Diversos investigadores han reportado que la 
concentración de Zn total en los suelos es del 
orden de 55 mg.kg-1 (ppm), donde el rango 
típico oscila entre las 10 a 300 ppm. Este conteni-
do total se encuentra distribuido en tres fraccio-
nes. Estas son: Zn soluble (presente en la solu-
ción del suelo); Zn intercambiable (adsorbido a 
los coloides); y Zn �jado. De las tres fracciones 
sólo la que está en solución del suelo y el que 
puede ser fácilmente desadsorbido es disponi-
ble para las plantas (4 a 270 µg.L-1), pero tam-
bién es fácilmente lixiviado como sucede en los 
suelos tropicales con altas precipitaciones plu-
viales. 
 
��������������������
Los factores del suelo que afectan la disponibilidad de Zn en las raíces son: alto nivel de 
carbonatos (CaCO3), pH elevado, suelos arcillosos, bajo contenido de materia orgánica, 
baja humedad del suelo y altos niveles de óxidos de Fe y Al. Los altos contenidos de fósforo 
y bajos contenidos de Zn, provocan una severa de�ciencia de este último. Las de�ciencias 
suelen aparecer en una etapa temprana en el ciclo de crecimiento, particularmente 
cuando los suelos están muy húmedos, esto se debe al lento crecimiento radicular compa-
rado con el crecimiento de la parte aérea de la planta.
Otra causa adicional de de�ciencia de Zn es la intensi�cación de la agricultura, debido a las 
altas extracciones de este nutriente por parte de los cultivos y como consecuencia su cons-
tante agotamiento en el suelo, además, en general solo un reducido número de producto-
res suele aplicar alguna fuente de fertilizante con este elemento.
Una de las funciones más reconocidas del Zn está relacionada con su impacto en el 
correcto funcionamiento y estabilidad estructural de muchas proteínas, donde cerca del 
10 % de ellas necesitan a este elemento (2,800 proteínas aproximadamente) para desa-
rrollar acciones reguladoras, catalíticas y estructurales. Por lo tanto, la integridad estruc-
tural y funcional de las membranas biológicas depende de una cantidad su�ciente de Zn.
Es fundamental tener una disponibilidad continua de Zn en la zona de raíces durante el 
crecimiento de las plantas, para que actúe sobre las membranas de las células radicales, 
de no ser así, éstas pierden su estabilidad y se vuelven permeables. Como consecuencia 
de estos trastornos estructurales en las membranas, las raíces siendo permeables 
exudan varios compuestos ricos en carbono (por ejemplo, azucares y aminoácidos) 
desde las raíces al suelo, que alimentan a los patógenos, y por ende, existe mayor sus-
ceptibilidad al ataque de estos organismos. Por esta razón, un adecuado aporte de Zn 
permite controlar la exudación de estos compuestos, y en consecuencia la infección de 
raíces por patógenos se reduce drásticamente.
��������������������
����
������
Exudación radicular de compuestos orgánicos en algodón, trigo y manzana 
con bajo suministro de Zn (-Zn) y su�ciente suministro de Zn (+Zn).
 FUENTE: Cakmak and Marschner, 1988, J. Plant Physiol.
Trigo
Manzana
Tratamiento Aminoácidos Azúcares
Algodón
Hg.g -1 de raíz 6h -1
Fenólicos
-Zn
+Zn
165
48
751
375
161
117
-Zn
+Zn
48
21
615
315
80
34
-Zn
+Zn
55
12
823
275
350
103
El Zn es esencial en los sistemas de 
defensa de las células en contra de los 
radicales libres altamente tóxicos, ya que 
ofrece protección frente al daño 
foto-oxidativo. Las plantas que se desa-
rrollan en condiciones de de�ciencia de 
Zn no son capaces de utilizar toda la 
energía luminosa absorbida durante el 
proceso de fotosíntesis, lo que genera un 
exceso de esta energía en las células de 
las hojas, generando radicales libres de 
oxígeno, sumamente peligrosos que 
dañan la cloro�la y los lípidos, dando 
lugar a un rápido desarrollo de clorosis y 
necrosis, sobre todo en días largos y con 
alta luminosidad. 
La de�ciencia de Zn vuelve a las plantas altamente sensibles a la alta 
intensidad de luz y al calor. (Cakmak, 2014)
Lo anterior se debe a que una de las enzi-
mas clave que ayuda a desintoxicar a la 
planta de radicales libres de oxígeno, la 
superóxido dismutasa, es sumamente 
dependiente del Zn, y la falta de este 
nutriente provoca mayor susceptibilidad 
de las plantas a la alta intensidad de la 
luz. Por ejemplo, la clorosis por de�cien-
cia de Zn en cítricos se presenta sobre 
todo del lado donde les da el sol a los 
árboles. Una planta con un nivel adecua-
do de Zn genera mayor tolerancia a los 
factores de estrés ambientales, por 
ejemplo, el estrés por sequía.
Existe evidencia de que el Zn también 
participa en la biosíntesis del ácido indo-
lacético (AIA), así como en su protección 
al ataque oxidativo por radicales libres. El 
AIA es una �tohormona y se requiere 
esencialmente para el crecimiento y 
elongación de la célula. La elongación de 
los brotes y la expansión de las hojas 
están reguladas por las auxinas, donde el 
Zn tiene in�uencia, ya que participa en la 
síntesis del aminoácido triptófano, el 
cual es un precursor del AIA. La reduc-
ción en la elongación de los brotes de 
crecimiento y la formación de hojuelas 
son síntomas característicos de la de�-
ciencia de Zn. Por lo tanto, un reducido 
crecimiento de la planta y de las hojas es 
consecuencia de de�ciencias severas de 
Zn, misma que se atribuye probable-
mente a bajos niveles de auxinas en la 
planta. 
Efecto del suministro de Zn en el crecimiento, rendimiento de granos, viabilidad de 
polen y concentración del Zn en el polen de plantas de maíz. FUENTE: Sharma et al., 
Plant Soil 124, 221-226; 1990.
Otra función del Zn, no menos importan-
te, es el rol que juega para llevar a cabo 
una adecuada polinización y viabilidad 
del polen, lo que en términos prácticos 
signi�ca una adecuada formación de 
semillas. Los granos de polen tienen una 
alta demanda de Zn, donde se pueden 
encontrar hasta 80 mg de Zn.Kg-1 de 
polen, mientras que las hojas con un 
adecuado nivel de Zn contienen aproxi-
madamente 30 mg de Zn.Kg-1. De acuer-
do a lo anterior, los efectos de la de�cien-
cia de Zn son más perjudiciales en el ren-
dimiento del grano que en el desarrollo 
vegetativo. También es posible que una 
planta esté sometida a una de�ciencia 
de Zn sin que presente síntomas visibles 
en las hojas, a lo que se denomina “de�-
ciencia oculta de zinc”, sin embargo, los 
rendimientos se ven fuertemente afecta-
dos, hasta en un 20 % sin síntomas apa-
rentes. 
Suministro
de Zn
Su�ciente 74 70 85 75
27201867De�ciente
Peso seco del brote
de crecimiento
(g/planta)
Rendimiento de
granos (g/planta)
Viabilidad del
polen (%)
Concentración de Zn 
en el polen (mg/kg)
De�ciencia de Zn en el cultivo de maíz 
donde puede observarse bandas anchas de 
color blanco a cada lado de la nervadura 
central. 
������������������������
�������������
������
Uno de los primeros síntomas de de�ciencia de Zn es la presencia de plantas pequeñas que 
resultan de una escasez de reguladores de crecimiento. En general, los síntomas de de�ciencia 
de Zn pueden incluir: plantas pequeñas, áreas de color verde claro entre las nervaduras de las 
hojas nuevas, hojas pequeñas,entrenudos cortos. En el cultivo de maíz y sorgo se mani�esta en 
forma de bandas anchas de color blanco a cada lado de la nervadura central en las hojas 
jóvenes. En el cultivo del trigo las de�ciencias provocan manchas necróticas 
de color café. En el arroz, cuando la de�ciencia inicia se aprecian 
puntos de color rojizo en las hojas, posteriormente se 
aprecian manchas más grandes de este color. 
Hoy en día en el mundo existen cerca de 2 mil millones de personas que están 
afectadas por la de�ciencia de este nutriente y es un problema sumamente 
importante en los niños, especialmente en las zonas rurales. Lo anterior se 
debe a que el Zn tiene funciones bioquímicas, inmunológicas y clínicas en el 
desarrollo humano. Los principales efectos en la salud provocados por la de�-
ciencia de Zn son: disminución del crecimiento, afectación al sistema inmuno-
lógico y el desarrollo neurológico, aumento de riesgo en partos prematuros, 
aumento de los riesgos de sufrir diarrea, enfermedades respiratorias y mortali-
dad, especialmente en la población infantil. 
Las causas de la de�ciencia de Zn en las personas se debe principalmente a su 
baja ingesta en la dieta, ya que en muchos países en desarrollo, los cereales 
contribuyen con casi el 75 % de la ingesta diaria de calorías, y estos particular-
mente tienen bajos contenidos de este nutriente, además de que casi el 50 % 
de los suelos destinados a la agricultura tienen algún grado de de�ciencia de 
este elemento.
�����������������������
�������
�������
Las soluciones para erradicar las de�ciencias de Zn en la dieta 
de las personas son: suplementos de este nutriente, a través de 
pastillas; forti�cación de los alimentos; diversi�car la dieta; y, 
bioforti�car los cultivos agrícolas a través de la aplicación de 
fertilizantes con Zn y el �tomejoramiento. Cabe destacar que 
la población infantil requiere de 10 a 15 mg de Zn diariamente 
y que el cuerpo humano no puede sintetizar este elemento, 
por lo que se requiere ingerirlo mediante los alimentos.
Reportes de de�ciencia de 
Zn en humanos. FUENTE: 
Black et al., 2008. 
De las posibles soluciones mencionadas anteriormente, la más viable a corto plazo es 
la fertilización de los cultivos con Zn, esto daría como resultados corregir la de�cien-
cia en la planta, aumentar en el contenido en grano, incrementar los rendimientos y 
las utilidades de los agricultores. Los fertilizantes con Zn que se recomiendan aplicar 
deben ser hidrosolubles, tanto en suelos ácidos como alcalinos, y en aplicaciones 
foliares se debe realizar una aplicación de este nutriente después de la �oración, lo 
que provoca un incremento del contenido de este nutriente en el endospermo del 
grano, mejorando su rendimiento y calidad nutrimental. 
Al garantizar un suministro adecuado de zinc en los cultivos, se aumenta la producti-
vidad, la seguridad alimentaria y la calidad nutricional, que traen importantes bene�-
cios para la salud, así como bene�cios sociales y económicos.
Cita correcta de este artículo
INTAGRI. 2014. Nutrición de Cultivos con Zinc: Un paso más a la alta Productividad 
Agrícola. Serie Nutrición Vegetal. Núm. 26. Artículos Técnicos de INTAGRI. México. 5 p.
Fuente:
Cakmak, I. V. 2014. ¿Por qué las plantas necesitan zinc? 3er. Congreso Internacional de 
Nutrición y Fisiología Vegetal Aplicadas. INTAGRI. Guadalajara, Jalisco, México.