La forma en que afecta la carencia de zinc a la sanidad de los cultivos
Si bien el manejo sanitario se focaliza en el control químico, existe una clara fortaleza o debilidad de la planta que es determinante y que depende de su balance nutricional.
Por Federico Lazbal, director de Nutrivanza
Quizás lo más conocido es el efecto del exceso de nitrógeno, que debilita los tejidos favoreciendo a determinado tipo de enfermedades en los cultivos.
Sin embargo, las carencias de este nutriente también favorecen el desarrollo de otros patógenos como Fusarium, Xanthomonas y Alternaria, en su gran mayoría controlados naturalmente por proteínas de defensa, que ven resentida su formación cuando la hoja comienza a exportar su nitrógeno al grano (enfermedades de fin de ciclo) y/o cuando las cantidades suministradas o disponibles son bajas.
Otro claro ejemplo es el de micronutrientes como el cobre y el manganeso, involucrados en las vías metabólicas de generación de Lignina (barrera física) Fitoalexinas y otras sustancias químicas de defensa. Esto determina que ante su carencia, no solo la planta esté más débil, sino que la aplicación de compuestos inductores de estos mecanismos de defensa (elicitors), como por ejemplo los Fosfitos, no siempre tengan la respuesta esperada.
Tampoco tendremos una planta fuerte cuando la fotosíntesis no sea buena y disminuya la generación de energía necesaria para ejecutar estas vías metabólicas no esenciales (metabolitos secundarios), por lo que deberemos de tener buenos niveles de los principales nutrientes involucrados en este proceso: azufre, magnesio, hierro y manganeso.
Si bien son muchos los nutrientes a tener en cuenta por su participación en la fortaleza de la planta, es el zinc (Zn) uno de los más problemáticos, por su importancia y por la cada vez más frecuente carencia en nuestros suelos y cultivos.
La bibliografía es contundente: en general las plantas deficientes en Zn son más susceptibles a las enfermedades (Marschner, 1995; Grewal et al., 1996; Streeter et al., 2001; Helfenstein et al., 2015). La mayoría de los estudios que buscan una relación potencial entre el estado de Zn de la planta y la gravedad de la enfermedad han informado una respuesta mejorada a las enfermedades causadas por hongos en plantas suplementadas con Zn (Grewal, 2001; Simoglou y Dordas, 2006; Huber y Haneklaus, 2007; Khoshgoftarmanesh et al. , 2010).
Respecto a la resistencia genética, un informe reciente (Bouain et al., 2018) reveló que el estado bajo de Zn afectó negativamente la expresión de genes relacionados con la defensa.
Es fundamental comprender que el Zn es el activador enzimático por excelencia, tanto a nivel estructural como en su función de cofactor. Este elemento condiciona el funcionamiento de más de 100 enzimas en la planta (Hambidge et al., 2000), muchas de ellas involucradas en la formación del sistema de defensa, desde la propia resistencia genética, hasta los mecanismos antioxidantes que se activan para mitigar el daño generado por el estrés biótico que producen los patógenos.
Por su función clave (estructural) en los ribosomas –órgano celular donde se produce el pasaje de aminoácidos a proteínas–, la carencia de Zn genera un doble efecto: disminuye la formación de innumerables proteínas de defensa y a su vez se acumulan aminoácidos libres, alimento esencial para las plagas y las enfermedades.
A su vez, el Zn y el boro regulan la permeabilidad de la membrana celular, por lo que su carencia aumenta la salida y facilita la disponibilidad en planta, tanto de estos aminoácidos como de los azúcares que suministran energía a los patógenos.
Las llamadas proteínas Zn Finger, que tienen Zn en su estructura e intervienen en la respuesta inmunitaria de la planta, participan por ejemplo en la formación de uno de los genes (Pi54) de resistencia a la Pyricularia del arroz (Gupta et al., 2012a) y en la respuesta de hipersensibilidad del trigo a la roya (Wang et al., 2017).
Un componente común en las respuestas de la planta a las condiciones de estrés causadas por la disponibilidad insuficiente de Zn y/o el ataque de patógenos es la capacidad de la planta para superar el estrés oxidativo mediante su principal enzima antioxidante: Superóxido Dismutasa (SOD).
En condiciones deficientes en Zn, las especies reactivas de oxígeno (ROS) se consideran el principal factor responsable de la inhibición del crecimiento de las plantas (Cakmak, 2000). La actividad de la enzima Cu/Zn-SOD, que elimina las ROS, aumenta en plantas atacadas por patógenos (Fodor et al., 1997; Montalbini y Buonaurio, 1986; Zacheo y Bleve-Zacheo, 1988; Deepak et al., 2006) pero su actividad disminuye en plantas deficientes en Zn.
Sin duda, aún queda mucho por aprender y por hacer en nutrición vegetal avanzada. Desde Nutriavanza, y gracias al apoyo del sector productivo, seguiremos aportando información y generando datos para continuar mejorando nuestros sistemas de producción.