Factores Que Afectan El Crecimiento De La Planta PDF

**II. FACTORES QUE AFECTAN EL CRECIMIENTO DE LA PLANTA** **2.1. [Los factores]** Los factores que afectan el crecimiento vegetal y consecuentemente los rendimientos de los cultivos, pueden derivarse de las características mismas de la planta (**Genético**) o bien de las condiciones del medio en qu...

**II. FACTORES QUE AFECTAN EL CRECIMIENTO DE LA PLANTA** **2.1. [Los factores]** Los factores que afectan el crecimiento vegetal y consecuentemente los rendimientos de los cultivos, pueden derivarse de las características mismas de la planta (**Genético**) o bien de las condiciones del medio en que la planta se desarrolla (**Ecológicos**). **2.2. [Interacciones importantes]** No pueden estudiarse estos factores aisladamente ya que están íntimamente relacionados. A continuación, se describen algunas de las **interacciones** de mayor importancia con algunas respuestas de experimentos. [**Variedad x fertilidad del suelo**.] La dosis optima económica para la variedad de trigo de tallo largo C-306 tradicional de la India es de 90 kg de N ha^-1^, con las que se obtienen 4 toneladas de grano ha^-1^. Dosis mayores no elevan el rendimiento. Al introducirse la variedad Sonora 64 de tallo corto y mayor capacidad productiva, la dosis optima económica se elevó hasta 150 kg de N ha^-1^ con rendimientos de 6.5 ton ha^-1^ (Borlaug, 1969). **[Variedad x humedad.]** Dada la limitación de agua en el cultivo de maíz de temporal, se han desarrollado híbridos recomendables para condiciones de riego y otros para temporal. Generalmente los primeros son de ciclo más largo, más exigentes de humedad y más rendidores; los segundos, aunque menos rendidores, ofrecen mayores probabilidades de producir cosecha bajo condiciones de humedad limitante. **[Variedad x temperatura]**. Bajo una misma latitud, a menor altitud corresponde una mayor temperatura y para cultivos como maíz que son sensibles a estos cambios, se han desarrollado variedades específicas para las diferentes alturas. A menor altitud corresponde un menor ciclo de desarrollo, pero al mismo tiempo un rendimiento más bajo (Cuadro 7). **Cuadro 7. Híbridos de maíz de riego recomendables para tres altitudes de México.** +-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+ | **Altitud (m)** | **Híbrido | **Días a la | **Rendimiento** | | | riego** | madurez** | | | | | | **(t ha^-1^)** | +=================+=================+=================+=================+ | 0 - 1200 | H-503 - H-507 | 105 | 5 | +-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+ | 1400 - 1900 | H-309 - H-352 | 130-150 | 7 | +-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+ | 1900 - 2300 | H-129 - H-131 | 180 | 9 | +-----------------+-----------------+-----------------+-----------------+ **[Temperatura x fertilización]**. Plántulas de maíz de 9 cm de altura sufrieron una helada de -4℃, 96% de las plántulas no fertilizadas se dañaron por la helada; en cambio, solamente el 20% de las plántulas fertilizadas se dañaron. El contenido de las sales minerales fue estadísticamente igual en las plantas fertilizadas y no fertilizadas, por lo que la resistencia al frío de las plántulas fertilizadas se atribuyó a un posible mayor contenido de aminoácidos libres, azúcares, etc., que pudo abatir el punto de congelamiento. **2.3. [Factores ecológicos]** Estos factores se clasifican en: Temperatura, Humedad, Luz, Atmósfera, Aire del suelo, pH del suelo, Factores bióticos, Elementos nutrientes. **[Temperatura.]** Afecta las siguientes funciones metabólicas de las plantas: **a. Fotosíntesis.** Tratándose de una reacción fotoquímica, la fotosíntesis resulta afectada por la temperatura. En general, bajo una intensidad luminosa adecuada, la fijación de CO~2~ aumenta al elevarse la temperatura de 40 a 80℉ (4.44 a 26.67℃). Bajo condiciones de luminosidad limitante, el aumento de temperatura se traduce en una pérdida de CO~2~ por intensificación de la respiración. **b. Respiración**. La fotosíntesis neta resulta del balance fotosíntesis-respiración. Cuando la temperatura favorece en mayor grado a la respiración que a la fotosíntesis, los rendimientos se abaten. Este fenómeno es fácilmente observable con cultivos perennes como la alfalfa que en las zonas cálidas de nuestro país producen rendimientos muy escasos y producciones altas en los cortes de invierno. **c. Absorción de agua y nutrimentos.** Una baja temperatura reduce la absorción de agua y nutrimentos por la planta debido a que abate la elongación de la raíz, la permeabilidad de las células radicales y la actividad metabólica en general. Al mismo tiempo, aumenta la viscosidad del protoplasma y la del agua. **d. Transpiración**. A mayor temperatura corresponde una mayor transpiración, aunque a este respecto existen diferencias entre especies; por ejemplo, el algodón muestra una velocidad de transpiración prácticamente igual a 5 y a 10℃, mientras que la col muestra incrementos elevados en su transpiración con incrementos en la temperatura del suelo entre 1 y 5℃. Debe existir un adecuado equilibrio entre la velocidad de transpiración y velocidad de absorción de agua por la planta a fin de que esta conserve su turgencia. Una deficiencia de agua u oxígeno en el suelo puede ocasionar un desequilibrio hídrico en la planta y consecuentemente su marchitez. **e. Actividad microbiana del suelo**. Al afectar la temperatura la actividad microbiana del suelo, se afectan otras propiedades del mismo, como pH que resulta ser menor en el verano que en el invierno por la mayor liberación de CO~2~ en la atmósfera del suelo. La actividad microbiana, influenciada de la temperatura afecta también la concentración de oxígeno y CO~2~ en la atmósfera del suelo. Asimismo, algunas enfermedades de las plantas se favorecen o desfavorecen con altas temperaturas. Por ejemplo, las bajas temperaturas favorecen la marchitez de las plántulas del algodón, por lo que se recomienda iniciar la siembra hasta que se ha logrado en el suelo por 3 días consecutivos, una temperatura mínima de 18℃. **f. Otros efectos de la temperatura.** Los frutales caducifolios requieren de un cierto número de horas frío para estimular el desarrollo de yemas florales. Temperaturas excesivamente altas esterilizan el polen del maíz y reducen la fecundación y el rendimiento de grano. **[Humedad.]** El agua en el tejido vegetal es indispensable porque desempeña las siguientes funciones: a. Constituyente en la síntesis de carbohidratos. b. Hidratación del protoplasma. c. Conservación de una baja temperatura en las hojas. d. Medio de transporte de nutrimentos. Por otro lado, al ser el agua un elemento esencial en la actividad microbiana del suelo, tiene influencia en reacciones relacionadas con la fertilidad del suelo como son: la descomposición de la materia orgánica, nitrificación, incidencia de enfermedades, etc. Desde el punto de vista de los terrenos agrícolas, los excesos de agua pueden ser perjudiciales por ocasionar erosión, lavado de nutrimentos en el perfil del suelo y deficiencia de oxígeno en la zona de raíces. Existe una interacción entre la humedad del suelo y la fertilización, en trigo es mayor la respuesta al fertilizante nitrogenado mientras más alta es la disponibilidad del agua; en cuanto al contenido de proteínas en el grano, encontraron un valor mínimo al agregar bajas dosis de N, porque ésta dosis estimuló en mayor grado al rendimiento de grano ocasionando un efecto de dilución del nitrógeno agregado. Dosis mayores elevaron paralelamente el rendimiento y el contenido de proteínas. El índice de sequía se calcula experimentalmente en base al número de días de sequía y la edad de la planta en que se manifiesten, ya que normalmente son más perjudiciales las deficiencias de humedad durante la etapa de floración y formación de los granos. **Luz**. La luz es indispensable en el desarrollo de los vegetales por intervenir en reacciones vitales para la planta como es la fotosíntesis y síntesis de clorofila. La luz es importante en sus características de cantidad (intensidad de radiación), calidad (longitud de onda) y duración (fotoperíodo). Se requiere 10 cuantos de luz (fotones) para reducir una molécula de CO~2~. Solo el 45% de la radiación solar total es luz visible y por lo tanto efectiva para la fotosíntesis (RFA = 45%). La planta absorbe 80% de la RFA; 25% de la energía fijada en la fotosíntesis se pierde en la respiración. Por lo anterior y por las limitaciones en la eficiencia enzimática y de los pigmentos, la planta solo puede usar como máximo el 5.2% del total de la radiación solar en procesos fotosintéticos. Bajo cielo despejado, se reciben 700 calorías por cm^2^ por día. Se requieren 4000 calorías para fotosinterizar 1g de carbohidrato. Por lo tanto, la síntesis máxima teórica capaz de lograrse es de 100g de carbohidratos por m^2^ por día, sin embargo, en términos reales sólo se ha logrado como máximo una eficiencia de 50g de carbohidratos por m^2^ por día, lo cual representa una eficiencia de solo 2.6% del total de la radiación solar, que representa 500 kg ha^-1^dia^-1.^. En periodos cortos bajo condiciones experimentales se han obtenido valores de fotosíntesis máxima equivalente al 4.5% de la radiación solar. Los valores reales de prodición de materia seca de algunos cultivos son (Cuadro 8). **Cuadro 8. Producción de materia seca de cultivos.** Cultivo Materia seca ---------------- ----------------- -------------------- G m^-2^ año^-1^ Ton ha^-1^ año^-1^ Caña de azúcar 4000 40 Pasto tropical 8500 85 Selva joven 3000 30 Sin embargo, en un cultivo normalmente no interesa la producción general de biomasa, sino solo la parte útil de la cosecha. Y = W \* HI Y = Rendimiento (Kg ó ton ha^-1^) W = Biomasa (Kg ó ton ha^-1^) HI = Índice de cosecha útil Algunos valores de HI son los siguientes (Cuadro 9). **Cuadro 9. Índice de cosecha de algunos cultivos** Cultivo Índice de cosecha (HI) --------------- ------------------------ Arroz 0.5 Trigo 0.3 -- 0.4 Maíz tropical 0.25 El fotoperíodo, la humedad y la temperatura tienen influencia cualitativa y cuantitativa en la inducción de la iniciación floral, en la magnitud de la floración y la madurez fisiológica de las plantas. La respuesta al fotoperíodo puede ser cualitativa en algunas especies o cuantitativa en otras. Esta misma respuesta puede observarse al frío, a altas temperaturas y a la humedad. El cacao requiere déficit de agua para florecer, caña de azúcar inhibe su floración si hay déficit de agua; la papa requiere de días largos para iniciación floral y de días cortos para la formación de tubérculos. Es importante conocer el porcentaje de carbohidratos que finalmente van a formar grano; para maíz, trigo y cebada, sólo el 10% de los carbohidratos fijados en el grano fueron fotosintetizados antes de la floración; en cambio, para arroz aquel porcentaje es de 40% según estudios con C~14~; por lo tanto, para maíz, trigo y cebada tiene mucha importancia la longevidad del área foliar de maíz. Hay varias referencias indicando la influencia de la luz en la absorción y metabolismo de nutrimentos. Se ha encontrado que una alta intensidad luminosa favorece la absorción de amonio, sulfatos, agua, fosfatos, potasio y oxígeno en trigo; en cambio, la absorción de calcio y magnesio fue poco afectada. Una baja intensidad reduce la absorción de nitratos y consecuentemente la actividad de la nitrato-reductasa. Bajo cultivos extensivos en la práctica, la intensidad luminosa se controla en cierto grado con la densidad de población, la anchura y orientación de los surcos y la distribución de las plantas en el terreno. El conocimiento de la exigencia de las plantas a la intensidad luminosa en sus diferentes etapas de desarrollo puede orientar en la selección de las especies apropiadas para usarse en asociaciones de cultivos o en cultivos imbricados. En estudios sobre interacciones entre leguminosas y gramíneas, se ha encontrado que una baja fertilidad del suelo favorece el desarrollo de las leguminosas abatiendo el rendimiento del trigo; en cambio, una adecuada fertilización eleva el rendimiento del trigo, sombreando a tal grado a las leguminosas que casi inhibe su desarrollo. El efecto de la intensidad de la luz sobre el rendimiento, depende de la edad de la planta. En trigo Yécora 70 sombreado al 75% durante 20 días, no fue afectado en sus primeras etapas de desarrollo, pero su rendimiento se redujo en un 45% cuando dicho sombreado ocurrió a los 70 días de edad de la planta, o sea 20 días antes de la antesis. La eficiencia fotosintética de la luz en las platas varía según su longitud de onda (color). La mayor eficiencia se logra con longitudes de 420 y 670 milimicras, que corresponde al color azul y el anaranjado-rojizo. La luz verde (500 a 600 milimicras) es la menos efectiva, porque se absorbe en mínima cantidad por los pigmentos de la clorofila. **[Composición de la atmósfera]** El oxígeno y el CO~2~ de la atmósfera son esenciales para el desarrollo vegetal. La interacción entre el CO~2~ y la intensidad luminosa es de importancia, es inútil para la fotosíntesis tener una alta intensidad luminosa si se cuenta con insuficiente CO~2~ o viceversa. Un control directo de CO~2~ en la atmósfera solo puede lograrse bajo condiciones de invernadero; sin embargo, en el campo puede favorecerse la liberación de CO~2~ mediante la aplicación de abonos orgánicos y mejorando la descomposición de la materia orgánica del suelo. Con el incremento de la actividad industrial y la circulación de vehículos de motor, en ciertas áreas urbanas e industriales la atmósfera se ha cargado con gases tóxicos a las plantas, siendo los más importantes: Los aldehídos, amoniaco, CO, Cl, HCl, HF, SO~2~, H~2~S, HCN, óxidos nitrosos, fosgeno (cloruro de carbonilo), hidrocarburos y partículas suspendidas (cenizas, hollín y humo). Las principales fuentes contaminantes de origen industrial son derivados de procesos metalúrgicos, químicos (textiles, productos químicos y petróleo), de alimentos, generación de energía (automóviles, plantas diversas) y fuentes misceláneas. Puede haber contaminantes secundarios generados por la luz sobre los primarios como el ozono, ácidos orgánicos y oxidantes como el nitrato de peroxiacetilo. Las partículas del suelo dispersas en el aire como resultado de la erosión eólica es una muy importante fuente de contaminación atmosférica. Lo mismo puede decirse de las fábricas de cemento o de las erupciones volcánicas. **[Aire del suelo]** El oxígeno es indispensable para respiración de las raíces. Algunas plantas como el arroz, cuentan con mecanismos especiales de transporte de oxígeno de la parte aérea a las raíces, pero otras requieren de una adecuada aireación del suelo para poder crecer y funcionar normalmente. El daño ocasionado por falta de oxígeno a las raíces en las plantas susceptibles, depende de la edad de la planta. En chícharo, el mayor daño por falta de oxígeno en sus raíces ocurría durante floración y fecundación. Aparentemente, en maíz la inundación favoreció los rendimientos; en cambio, otras plantas como algodón, tabaco ajonjolí son muy exigentes en cuanto oxígeno en las zonas de raíces. **[pH del suelo]** La concentración de iones de H en la solución de suelo como tal normalmente tiene poca importancia. Sus efectos indirectos, sin embargo, son muy importantes en la fertilidad de los suelos, ya que afecta la solubilidad de varios nutrientes como P, Fe, Zn, Mn y Mo y de otros elementos fitotóxicos como aluminio. El pH del suelo tiene fuerte influencia también el metabolismo del nitrógeno y en la actividad microbiológica del suelo. **[Factores bióticos]** En esta categoría se agrupan todos aquellos organismos que pueden afectar favorable o desfavorablemente el desarrollo de las plantas, como las malas hierbas, las plagas y los microorganismos patógenos. Como ejemplo de organismos favorables se tiene a los fijadores de nitrógeno, a las micorrizas y a los que hacen pasar los nutrimentos vegetales a formas aprovechables. El hombre mismo puede actuar como factor favorable o desfavorable según su actividad. La fertilización puede interaccionar con los factores bióticos: 1\. Una insuficiente fertilización potásica aumenta la susceptibilidad a enfermedades vasculares porque los vasos son más angostos y mal distribuidos. 2\. Una excesiva fertilización nitrogenada favorece la pudrición de las bellotas de algodón al propiciar un abundante desarrollo vegetativo. 3\. La fertilización nitrogenada y la alta densidad de población abatieron a la incidencia de carbón de la espiga en maíz. 4\. El ataque de nemátodos reduce la capacidad absortiva de agua y nutrimentos, generando síntomas de sequía y de deficiencias nutritivas en las plantas. Mediante fitomejoramiento puede inducirse resistencia de las plantas a plagas y enfermedades. 1. 2. 3. 4. **[Elementos nutrientes de las plantas]** Desde 1927, Arnon dejó establecido un criterio de esencialidad de los nutrimentos vegetales. De acuerdo al mismo, un elemento nutriente puede considerarse esencial si llena los tres requisitos siguientes: 1. 2. 3. En base a lo anterior, hasta la fecha se han identificado 16 elementos nutrientes esenciales: HIDRÓGENO, OXÍGENO y CARBONO, que proceden del agua y del aire; NITRÓGENO, FÓSFORO y POTASIO, también llamados macroelementos primarios por ser requeridos en altas cantidades y estar comúnmente en cantidades insuficientes en los suelos agrícolas; CALCIO, MAGNESIO y AZUFRE, también llamados macroelementos secundarios, que se requieren en altas cantidades, pero sus deficiencias generalmente se corrigen en forma colateral al agregarse fertilizantes que contienen los macroelementos primarios; HIERRO, BORO, CLORO, COBRE, MANGANESO, MOLIBDENO y ZINC, también llamados micronutrimentos por ser requeridos en pequeñas dosis por las plantas, ya que fundamentalmente intervienen como catalizadores de reacciones metabólicas. Existen otros elementos que aunque no reúnen las condiciones de esencialidad, son importantes desde el punto de vista práctico por beneficiar a ciertas plantas: SODIO, COBALTO, VANADIO, SILICIO y YODO.