Hispanopedia WikiEl contenido nutricional de una planta se puede evaluar analizando una muestra de tejido de la misma. Estos análisis son importantes en la agricultura, ya que permiten ajustar con precisión la aplicación de fertilizantes si se conoce el estado nutricional de la planta. El nitrógeno suele ser el nutriente que limita el crecimiento de las plantas y, por lo tanto, el que más se controla.
Momentos más útiles
Las pruebas de tejido son casi siempre útiles, ya que proporcionan información adicional sobre la fisiología del cultivo. Las pruebas de tejido son especialmente útiles en ciertas situaciones;
- Para controlar el estado nutricional de nitrógeno de un cultivo durante toda la temporada de crecimiento. Los análisis de suelo se realizan habitualmente antes de la siembra.
- En entornos altamente controlados, como la producción hidropónica en invernaderos, los cultivos requieren un suministro constante de nutrientes en el agua. Incluso una deficiencia transitoria de nutrientes puede reducir el rendimiento. Los análisis de suelo no permiten determinar la absorción ni la movilidad real de los nutrientes. Estos análisis pueden ser insuficientes para evaluar el estado nutricional de nitrógeno de los cultivos. Los análisis de suelo pueden ser más adecuados al cultivar plantas en compost y estiércol de liberación lenta.
- Cuando existe el riesgo de que la aplicación de nutrientes bloquee la absorción o facilite la movilidad de otros nutrientes. En caso de sobreaplicación, esto puede provocar condiciones tóxicas, como ocurre durante la aplicación de estiércol de aves de corral que contiene micronutrientes como el cobre en altas concentraciones.
- Para garantizar que los niveles de nitrógeno en el cultivo no superen un cierto límite. Las altas concentraciones de nitratos tienen implicaciones para la salud humana porque los nitratos pueden convertirse en nitritos en el tracto digestivo. Los nitritos pueden reaccionar con otros compuestos en el intestino para formar nitrosaminas , que parecen ser cancerígenas . Los cultivos pueden contener altas concentraciones de nitrato cuando se aplica un exceso de fertilizante. Esto puede ser un problema en cultivos con altos niveles de absorción de nitrato, como las espinacas y la lechuga .
Desventajas de las pruebas tradicionales
Las pruebas de tejido tradicionales son pruebas destructivas en las que se envía una muestra a un laboratorio para su análisis. Cualquier prueba de laboratorio (de suelo o de tejido) realizada por una empresa comercial tendrá un costo para el agricultor. Las pruebas de laboratorio tardan al menos una semana en completarse, generalmente dos. Se requiere tiempo para secar las muestras, enviarlas al laboratorio, realizar las pruebas y luego devolver los resultados al agricultor. Esto significa que el agricultor podría no recibir los resultados hasta después del momento ideal para tomar medidas. [ 1 ] Las pruebas de nitrógeno en tejido que se pueden realizar rápidamente en el campo hacen que las pruebas de tejido sean mucho más útiles. [ 1 ]
Otro problema de las pruebas de tejido de laboratorio es que los resultados suelen ser difíciles de interpretar.
Pruebas de tejido no destructivas
Las pruebas de tejido no destructivas presentan ventajas sobre las pruebas destructivas tradicionales. Se pueden realizar fácilmente en el campo y proporcionan resultados mucho más rápido que las pruebas de laboratorio. [ 1 ]
Para evaluar el contenido de nitrógeno de forma no destructiva, se puede medir el contenido de clorofila. El contenido de nitrógeno está relacionado con el de clorofila porque una molécula de clorofila contiene cuatro átomos de nitrógeno.
Medidores de contenido de clorofila
La deficiencia de nitrógeno se puede detectar con un medidor de contenido de clorofila. Estos medidores determinan el contenido de clorofila haciendo pasar una luz a través de una hoja insertada en una ranura y midiendo la cantidad de luz transmitida.
Los medidores de clorofila utilizan diferentes unidades de medida. Por ejemplo, mientras que Minolta utiliza unidades SPAD, el Dualex (fabricado por METOS® de Pessl Instruments GmbH) utiliza μg/cm² y ADC utiliza un índice de contenido de clorofila. Todos miden esencialmente lo mismo y existen tablas de conversión. [ 2 ]
Si bien los instrumentos de absorción tradicionales han sido muy populares entre los científicos de plantas y han demostrado funcionar bien con especies de hoja ancha, presentan limitaciones. Limitaciones de los medidores de absorción:
- La muestra debe cubrir completamente la abertura de medición. Cualquier hueco dará lecturas erróneas.
- La muestra medida debe ser delgada, por lo que la luz de medición no se absorbe por completo.
- La superficie de la muestra debe ser plana.
- El efecto de inducción de Kautsky limita las mediciones repetidas en el mismo lugar.
- Las variaciones en las medidas pueden deberse a las costillas centrales y las venas.
- Correlación lineal limitada a menos de 300 mg/m 2 . [ 3 ]
Por lo tanto, existen muestras que no son adecuadas para la técnica de absorción, entre las que se incluyen hojas pequeñas, la mayoría de las plantas CAM, agujas de coníferas, frutos, algas en rocas, briofitas, líquenes y estructuras vegetales como tallos y pecíolos. Para estas muestras es necesario medir el contenido de clorofila utilizando la fluorescencia de la clorofila . En su artículo científico, Gitelson (1999) afirma: "Se encontró que la relación entre la fluorescencia de la clorofila , a 735 nm y el rango de longitud de onda de 700 nm a 710 nm, F735/F700, es linealmente proporcional al contenido de clorofila (con un coeficiente de determinación, r2, superior a 0,95) y, por lo tanto, esta relación puede utilizarse como un indicador preciso del contenido de clorofila en las hojas de las plantas". [ 3 ] Los medidores de contenido de clorofila de relación de fluorescencia utilizan esta técnica para medir estas muestras más difíciles.
Los medidores de contenido de clorofila basados en la relación de fluorescencia presentan las siguientes ventajas:
- Pueden medir muestras pequeñas porque no es necesario llenar la abertura de medición.
- Es posible realizar mediciones de hasta 675 mg/m² ( solo 300 mg/m² con la técnica de absorción).
- Se pueden medir superficies curvas como las agujas de pino y los pecíolos.
- Se pueden medir muestras gruesas como frutas y cactus.
- Se pueden realizar múltiples mediciones en el mismo sitio porque no hay efecto Kautsky.
- Lecturas más consistentes porque se pueden evitar las nervaduras y los nervios centrales de las hojas.
Mediante la medición de la fluorescencia de la clorofila , se puede investigar la ecofisiología de las plantas. Los fluorómetros de clorofila son utilizados por los investigadores de plantas para evaluar el estrés vegetal.
Fluorometría de clorofila
Los fluorómetros de clorofila están diseñados para medir la fluorescencia variable del fotosistema II (PSII). En la mayoría de los casos de estrés vegetal, esta fluorescencia variable permite medir el nivel de estrés. Los protocolos más comunes incluyen: Fv/Fm (un protocolo adaptado a la oscuridad), Y(II) o ΔF/Fm' (una prueba adaptada a la luz que se utiliza durante la fotosíntesis en estado estacionario) y diversos protocolos OJIP (adaptados a la oscuridad) que siguen diferentes enfoques. También se pueden utilizar protocolos de extinción de fluorescencia más largos para medir el estrés vegetal, pero debido a que el tiempo requerido para la medición es extremadamente prolongado, probablemente solo se puedan analizar poblaciones pequeñas de plantas. La extinción no fotoquímica (NPQ) es el parámetro más popular, pero también se utilizan otros parámetros y protocolos.
Otro protocolo de prueba basado en la fluorescencia es la prueba OJIP. Este método analiza el aumento de la fluorescencia emitida por hojas adaptadas a la oscuridad cuando se iluminan. El aumento de la fluorescencia durante el primer segundo de iluminación sigue una curva con picos intermedios, denominados pasos O, J, I y P. Además, el paso K aparece durante tipos específicos de estrés, como la deficiencia de nitrógeno. Las investigaciones han demostrado que el paso K permite medir el estrés por nitrógeno. [ 4 ]
Véase también
Referencias
- 1 2 3 "5 Análisis de la savia del pecíolo: una prueba rápida de tejido para nitrógeno en papas" . landresources.montana.edu . Archivado del original el 1 de junio de 2001.
- ↑ Zhu, Juanjuan, Tremblay, Nicholas y Lang, Yinli (2011). "Comparación de los valores SPAD y atLEAF para la evaluación de la clorofila en especies de cultivo" . Canadian Journal of Soil Science . 92 (4): 645– 648. doi : 10.4141/cjss2011-100 .
{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) - 1 2 Gitelson, Anatoly A; Buschmann, Claus; Lichtenthaler, Hartmut K (1999). "La relación de fluorescencia de la clorofila F735/F700 como una medida precisa del contenido de clorofila en las plantas". Remote Sensing of Environment . 69 (3): 296. Bibcode : 1999RSEnv..69..296G . doi : 10.1016/S0034-4257(99)00023-1 .
- ↑ Strasser, RJ "Análisis del transitorio de fluorescencia de la clorofila a "
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