Macronutrients

• Nitrogen (N)
• Fòsfor (P)
• Potassi (K)

Nitrogen (N)

El nitrogen (N) és un constituent essencial de nombrosos compostos orgànics vitals com són els aminoàcids, proteïnes, enzims i coenzims, clorofil·la, àcids nucleics i derivats de carbohidrats i lípids pel que la nutrició nitrogenada controla, en bona part, el creixement de la planta El nitrogen estimula el creixement de les fulles, tiges i arrels i el desenvolupament de flors, fruits i altres estructures reproductives.

Les plantes absorbeixen el nitrogen acumulant-lo en forma de nitrat a les fulles. Aquest nitrat és el responsable de motoritzar el creixement de la planta, aportant el nitrogen necessari per a la síntesi de l’aminoàcid L-Triptòfan precursor de la principal auxina, l’àcid indol-3-acètic (AIA).

Als cultius de cereal, el nitrogen promou el desenvolupament ràpid, incrementa el nombre de fillols, el tamany del gra, el nombre de grans per panícula, el percentatge de grans plens i el seu contingut proteic. 

La deficència en nitrogen es tradueix en tiges primes, entrenusos llargs, debilitat de les plantes, arrels pobres, palidesa i engrogament del fullatge, fruits petits, maduració accelerada, flors dèbils.

Quan el nitrogen s’aplica per via foliar amb forma d’urea, que pel seu baix pes molecular i el seu caràcter liposoluble travessa fàcilment la cutícula de les fulles, es redueix el temps de resposta metabòlica, el que accelera l’arrencada de la vegetació, especialment després del repòs hivernal.

Fòsfor (P)

El fòsfor (P) és essencial a totes les formes de vida conegudes, donat que constitueix un element clau a molts processos fisiològics i bioquímics. El fòsfor apareix a les estructures clomplexes d’ADN i d’ARN que, al contindre i codificar la informació genètica, controles tots els processos biològics a les plantes. A més a més, el fòsfor és un component fonamental del sistema de transport d’energia (ATP, NADPH) a totes les cèl·lules.

El fòsfor exerceix un paper fonamental a la fotosíntesi, procès pel qual les plantes absorbeixen l’energia del sol per a sintetitzar molècules de carbohidrats. Així, la disponibilitat de fòsfor augmenta el contingut en midó, sucres i fècules, donant fruits i llavors de millor qualitat, amb benefici de l’alimentació humana y del bestiar.

El fòsfor afvoreix el desenvolupament de les arrels al començament de la vegetació.

L’absorció redicular del fòsfor és activa i ràpida i es realitza principalment amb forma de H2PO4- als sóls amb pH inferior a 7.0 i com a HPO4 2- als sóls bàsics. Un factor que facilita la absorció del fòsfor és la presència de micorizes, fongs del sól que s’associen amb les arrels.

El dèficit de fòsfor es manifesta sobretot a les flors, que tarden a formar-se i obrir-se i que s’assequen prematurament. Adicionalment s’aprecien defectes amb la fecundació i al quallat dels fruits, necrosi a les puntes de les fulles, que cauen prematurament, i als pecíols i fruits, així com tendència a l’enanisme i domini del color verd intens a la planta, obeint a una desproporció N/P que també comporta retard a la seva maduresa.

Potassi (K)

El potassi (K) és un nutrient essencial, requerit en grans quantitats pel creixement i la reproducció de les plantes. Generalment es considerat com el nutrient de la qualitat, ja que afecta a la forma, el tamany, el color i el sabor de la part comestible de la planta.

La funció principal del potassi és la de osmorregulador i intervè al manteniment de la turgència cel·lular, a l’obertura i tancament estomàtic, així com a les nàsties i tactismes.

Les plantes amb un suministrament adequat de potassi presenten una major resistència a la sequera, a les gelades i a les enfermetats.

El potassi també intervè als diferents processos metabòlics fonamentals com ara la respiració i la fotosíntesi, pel seu efecte regulador sobre l’obertura i el tancaments dels estomes, i la síntesi de clorofil·les. La síntesi de proteines i de midó a les plantes tambe requereix potassi.

El potassi desencadena la activació de nombrosos enzims i és essencial per la producció d’ATP.

El potassi estimula la formació de flors i fruits i promou la producció de pigments antociànics, responsables de la pigmentació vernella dels fruits. Així mateix, el potassi intervè millorant la síntesi de carbohidrats i la seva translocació cap als fruits i òrgans de reserva, incrementant el ºBrix i el pes de grans i fruits, fent-los més ensucrats. 

Macronutrients Secundaris

• Calci (Ca)
• Magnesi (Mg)
• Sofre (S)
• Silici (Si)

Calci (Ca)

El calci (Ca) és un constituent de les parets cel·lulars i, per això, és essencial per a la formació i desenvolupament de tots els òrgans i teixits de les plantes. La seva carència comporta depreciació a les propietats organolèptiques de la part comercial del cultiu ja que genera fortes malformacions, necrosi de fulles, abortament de flors i mort de meristemes d’alguns cultius com l’api (cor negre), tomàquet i síndria (podriment apical del fruit), pomera (taca amarga «bitter pit»), enciam (cremat de les puntes «tip burn») i coliflor (taques de influorescència).

El calci és essencial pel creixement de les arrels i, per això, tambè es considera un nutrient necessari perque la planta pugui absorbir altres nutrients. El calci també forma part de enzims a altes temperatures i a enfermetats.

El calci és un element que té molt poca o nul·la movilitat als teixits. La seva absorció per la planta és passiva i no requereix una font d’energia. Es transporta principalment a través del xilema, junt amb l’aigua, per tant, la seva absorció està directament relacionada amb la proporció de transpiració de la planta. Ja que la movilitat d’aquest nutrient a les plantes és limitada, la seva deficiència es nota a les fulles més joves i a la fruita, perque tenen una taxa de transpiració molt baixa.

Magnesi (Mg)

El magnesi (Mg) és el constituent central de la clorofil·la, el pigment verd de les fulles que funciona com a acceptor de l’energia solar. Per això, del 15 al 20 per cent del magnesi present a la planta es troba a les seves parts verdes. El magnesi participa a totes les reaccions químiques del metabolisme vegetal, especialment als processos de fosforació i de transferència d’energia. També forma part de la paret cel·lular vegetal i ajuda a l’acumulació de vitamina C i àcid cítric, valorats amb fuits i verdures.

És important mantindre un equilibri entre el magnesi, el potassi i el calci al teixit. La deficència de magnesi es manifesta amb una clorosi intervenal amb necrosi a les fulles velles i una pal·lidesa del verd dels fruits en desenvolupament.

El magnesi també és important a l’etapa de floració i al fiançament de les flors. La deficiència del magnesi és comú als cultius de pomera, vinya, cítrics, alvocat, síndria, meló i cogombre.

Sofre (S)

El sofre (S) és un nutrient essencial pel creixement vegetal. Cereals, oleaginoses, lleguminoses, forratges i algunes hortalisses requereixen sofre amb quantitats considerables. A molts cultius els rqueriments de sofre són comparables als de fòsfor (P) i magnesi (Mg).

Les deficiències de sofre ocasionen disminució al rendiment, menor qualitat dels productes collits, major susceptibilitat del cultiu a malalties i menor eficiència a l’assimilació d’altres macronutrients com N, P y d’alguns micronutrients com Zn, Fe, Cu, Mn i B entre d’altres. Les plantes deficitàries de sofres són més petites i el seu creixement és més lent.

Una nutrición bien balanceada debe mantener una relación N/S foliar de entre 10 y 15. Esta relación y su incidencia en el crecimiento y la producción del cultivo, obedece al hecho de que el azufre es un constituyente de los aminoácidos cisteína, cistina y metionina, que a su vez son componentes de enzímas y proteínas.

La tasa de cisteína afecta, en particular, a la capacidad nutricional de la planta al formar parte de la ferroproteína Ferredoxina que interviene en la fotosíntesis. Asimismo, la cisteína interviene en la síntesis de algunos compuestos de defensa primordiales para la planta como son las fitoalexinas.

El azufre también está presente en la estructura de vitaminas, coenzimas y glucósidos, esenciales en la actividad metabólica y fisiológica de las plantas.

Silici (Si)

De mitjana, les plantes requereixen, per cicle de cultiu, de 50 a 200 Kg de Si/Ha. Alguns dels cultius més importants per l’alimentació humana com ara la canya de sucre (300-700 Kg de Si/Ha), l’arrós (150-300 Kg de Si/Ha), el blat (50-150 Kg de Si/Ha), el fesol (100-200 Kg de Si/Ha) i el blat de moro (200-350 Kg de Si/Ha) són grans demandants de Si. No obstant això, si bé el silici és el segon element més abundant i dispers a l’escorça terrestre, majoritàriament es troba en forma no soluble, no asimilable per la planta.

En promedio las plantas precisan por ciclo de cultivo de 50 a 200 kg de Si/Ha. Algunos de los cultivos más importantes para la alimentación humana como son la caña de azúcar (300-700 kg de Si/Ha), el arroz (150-300 kg de Si/Ha), el trigo (50-150 kg de Si/Ha), el frijol (100-200 kg de Si/Ha) y el maíz (200-350 kg de Si/Ha) son grandes demandantes de Si. No obstante, si bien el Silicio (Si) es el segundo elemento más abundante y disperso en la corteza terrestre, mayoritariamente se encuentra en forma insoluble, no asimilable por la planta.

El silici soluble també millora l’estructura del sól minimitzant la pèrdua de nutrients i d’aigua incrementant la resistència a la sequera. A la vegada, el silici soluble promou la colonització de les arrels per microorganismes simbiòtics que milloren la fixació i l’assimilació de nitrogen i fòsfor. El silici soluble redueix la lixiviació de N, P i K als sóls agrícoles i actua de forma sinèrgica amb el calci (Ca), magnesi (Mg), ferro (Fe), zinc (Zn) i molibdè (Mo) potenciant els seus efectes.

El silici soluble permet neutralitzar la toxicitat causada per l’alumini als sóls àcids, evitant la pèrdua de fòsfor associada a l’emblanquinat tradicional.

L’acumulació de silici a l’epidermis de la planta, en forma polimèrica, orgànica i cristalina, l’aporta una protecció mecànica i bioquímica que la fa més resistent a l’estrès biòtic i abiòtic. Així, el silici facilita l’autoprotecció contra malalties causades per fongs i bacteris i millora la resistència en front a l’atac d’insectes, àcars i nemàtodes i en front les inclemències del clima.

El silici soluble no només facilita el desenvolupament del cultiu, incrementant la seva producció, sinó que, a més a més, incideix positivament a la qualitat del producte (ºBrix, fermesa, contingut amb vitamina C, etc.) el que repercuteix favorablement a la seva conservació (shelf-life) i al seu preu de venta.

Micronutrients

• Ferro (Fe)
• Bor (B)
• Zinc (Zn)
• Coure(Cu)
• Manganès (Mn)
• Molibdè (Mo)

Ferro (Fe)

El ferro (Fe) és un microelement essencial per a diverses funcions metabòliques, incloent la síntesi de clorofil·la i el sistema de transport d’electrons a la respiració, L’aportació continuada de ferro, microelement considerat immòbil, ja que les fulles madures no el comparteixen amb les fulles en creixement, és essencial especialment als sóls calcaris, on el ferro es troba amb formes insolubles.

El ferro forma part dels grups catalítics de molts enzims redox del tipus hemoproteines com citocroms, catalasses i peroxidassa i de sulfoferroproteines com ferredoxina, nitrit reductassa, sulfit reductassa i nitrogenassa.

Bor (B)

El Bor (B) és essencial per la producció i germinació del pol·len i al creixement del tub pol·línic. També és necessari pel metabolisme de les proteines i participa en del AIA o àcid indol-3-acètic (la més important de les auxines), al dels fenols, al del àcid ascòrbic, a la formació de la paret cel·lular i a la funció de la membrana (permeabilitat i transport de hidrats de carboni), a la fixació de nitrogen, a l’absorció de calci i fòsfor per via radiicular i, als sóls àcids, mitiga la toxicitat causada per l’alumini.

El dèficit de Bor produeix decoloració a les flors, que resulten menys atractives pels insectes pol·linitzadors, augmenta la caiguda de botons florals i de flors i fruits en desenvolupament i limita la viabilitat dels fruits supervivents i de les seves llavors.

Zinc (Zn)

El Zinc (Zn) és un cofactor enzimàtic que promou la síntesi de l’aminoàcid L-triptòfan (precursor directe del AIA), el desenvolupament de les llavors, brots, fulles, llavors i fuits. També intervè al metabolisme del nitrogen, dels àcids nucleics i de les proteines i, per tant, és necessari per la formació de cloroplasts (fotosíntesi), el desenvolupament del gra de pol·len, la seva germinació i el quallat de l’òvul, etapes prèvies per al desenvolupament normal dels fruits i de les llavors.

La carència de zinc provoca endarreriment del creixemnt, arrelament problemàtic i major sensibilitat davant de factors d’estrès biòtic (malalties) i abiòtic (sequeres, altes temperatures), apreciant-se clorosi intervenal i necrosi foliar.

Igual que en els casos del B, el zinc també assumeix funcions relacionades amb la membrana cel·lular ja que contribueix a mantindre la seva estructura i regular la seva permeabilitat, protegint a la planta contra diversos agents patògens. Tant és així que, quan es produeix un dèficit de zinc, les membranes augmenten la seva permeabilitat, fent així que els carbohidrats i els aminoàcids són alliberats a l’exterior atraient a agents patògens i insectes cap a les arrels i els brots.

Coure (Cu)

El Coure (Cu) participa a la síntesi de lignina, un compost que causa enduriment dels teixits i dóna resistència a les plantes. La seva presència a la planta limita l’atac de malalties i plagues. La deficiència de coure no és comú a la majoria de fruiters i hortalisses, però pot arribar a ser un problema seriós als cítrics causant l’anomenada gomosi del fruit, Un símptoma de carència de Cu, que passa regularment a fruiters, és l’aprimament dels brots, la formació de tiges dèbils en forma de pèndols.

Manganès (Mn)

El manganès (Mn) participa a la fotosíntesi i a l’activitat de diversos enzims entre els que destaca la AIA oxidasa, pel que està fortament lligat a la regulació del metabolisme hormonal. La deficiència de manganès habitualmente es presenta acompanyada de la carencia de Zn o Fe i amb freqüència s’emmascaren o confonen els símptomes del mateix, els engrogaments enblanquits de la deficiència de manganès passen a les fulles joves i, en ocasions, acompanyats de taques necròtiques.

Molibdè (Mo)

El molibdè (Mo) és un microelement essencial als dos enzims que converteixen seqüencialment el nitrat a nitrit (nitratoreductasa) i aquest, altament reactiu i potencialment tòxic, a amoníac (nitritoreductasa) abans d’utilitzar-lo per a sintetitzar aminoàcids dins la planta. També ho necessiten els bacteris simbiòtics fixadores de nitrogen que es troben a les llegums per a fixar el nitrogen atmosfèric. Les plantes també utilitzen molibdè per a convertit el fòsfor inorgànic a formes orgàniques dins d’elles mateixes.

Com el molibdè està estretament vinculat al nitrogen, la seva deficiència es pot assimilar molt a la deficiència de nitrogen. El molibdè és l’únic micronutrient que és mòbil dins de la planta, de manera que els seus símptomes de deficiència es manifesten a les fulles intermitges i a les més velles, però es propaga cap a la tija i afecta a fulles noves.

Els cultius que són més susceptibles a la deficiència de molibdè són els crucífers (bròquil, coliflor, col), les llegums (faves, pèsols, trèvols) i les prímules (plantes medicinals).