Asimilación del Nitrógeno en Plantas: Procesos, Funciones, Efectos en la Calidad de las Cosechas y Diagnóstico de Carencias
Asimilación del nitrógeno
Asimilación del nitrógeno (forma normal de aprovisionamiento del N en las plantas) es el proceso de mineralización de la materia orgánica y de la fertilización mineral, en forma nítrica (nitrato) o amoniacal (amonio). Pueden absorber ambas, dependiendo de las condiciones ecológicas. Muchas plantas absorben NH4+ o NO3- en solución nutritiva con pH adecuado.
El proceso de reducción es catalizado por vía enzimática. La nitrato-reductasa contiene molibdeno; su carencia provoca trastornos metabólicos.
En suelos ácidos o encharcados, donde la nitrificación es difícil, las plantas se adaptan mejor al NH4+; en suelos básicos o de alto potencial redox predomina el NO3-.
Asimilación del nitrógeno atmosférico
Las plantas superiores no tienen el complejo enzimático para reducir el N atmosférico, por lo que dependen de asociaciones con microorganismos capaces de realizar esta función.
Sistemas fijadores
- Simbiosis nodular o foliar
- Gramíneas con bacterias
- Angiospermas con cianofíceas
- Líquenes
Papel fisiológico
Nivel celular
- N proteico: integrante de proteínas vegetales de carácter estructural, de reserva o enzimático.
- N no proteico: desempeña diversas funciones fisiológicas en la planta.
Nivel extracelular
El nitrógeno tiene un papel fundamental en el crecimiento, desarrollo y rendimiento de los cultivos. Su abundancia otorga un color verde intenso por el aumento de la clorofila, e intensifica los órganos jóvenes.
Incrementa el contenido proteico de los órganos de almacén (grano, tubérculo, raíz), aumenta el contenido en agua de los tejidos y produce plantas más tiernas y digestibles, al tiempo que reduce la producción de fibras. Las plantas son más sensibles a plagas debido a una menor lignificación y endurecimiento de los tejidos.
Un exceso de N de origen orgánico provoca un desequilibrio que multiplica las células y el crecimiento vegetal, lo que puede causar accidentes. El exceso de N afecta negativamente a la relación tallo/raíz.
El nitrógeno es básico para el crecimiento vegetal y, en elevadas cantidades, puede desencadenar el encamado de la planta y estimular brotaciones precoces. Influye en la producción vegetal: a mayor duración e intensidad de la actividad asimiladora, mayor rendimiento.
Efecto sobre la calidad de la cosecha
- Cereales: el contenido en gluten se ve influido por el aporte tardío de N, por lo que debe evitarse un aporte tardío o excesivo.
- Forrajes: el N hace los tejidos más tiernos y suculentos para el ganado, aunque disminuye su valor nutritivo.
- Raíces y tubérculos: un fuerte desarrollo foliar es esencial para la formación de azúcares y fécula. En la patata, el exceso de N estimula la formación de giberelinas, que detienen la tuberización y prolongan el estado vegetativo. En la remolacha, el exceso de N resulta muy perjudicial.
- Cultivos hortícolas: un equilibrio adecuado de N, P y K favorece el desarrollo vegetativo, la formación de repollos, la floración y la madurez de los frutos. Se obtienen mejores rendimientos en raíces, tubérculos, bulbos, tallos y frutos.
El exceso de N reduce la calidad del producto obtenido, retrasa la maduración y aumenta la sensibilidad a plagas. Además, supone un peligro para el consumidor: los vegetales pueden acumular nitratos, que producen metahemoglobinemia en niños o compuestos cancerígenos.
Carencia y diagnóstico
La deficiencia de nitrógeno presenta manifestaciones externas fáciles de apreciar:
- Por ser un elemento muy móvil, se desplaza hacia los puntos de crecimiento; por ello, el síntoma aparece primero en las hojas viejas y, si la carencia es grave, en toda la planta.
- Se reduce la formación de clorofila y los órganos verdes adquieren un color amarillento.
- Disminuye el crecimiento y la producción, con menor índice de superficie foliar y peciolos más cortos.
- La planta resulta raquítica, con tejidos endurecidos, adelanto de la floración y maduración, menor número de flores o frutos y de menor tamaño.