Fertilización nitrogenada en Tabaco
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Fertilización nitrogenada en el cultivo del tabaco. El nitrógeno es un elemento vital para la formación de proteínas, la multiplicación celular, el crecimiento de la planta de tabaco y la formación de moléculas importantes como la clorofila y los alcaloides.
Los rendimientos más elevados proceden de cosechas capaces de absorber el nitrógeno en las cantidades adecuadas en el momento óptimo del desarrollo.
En Cuba se han estudiado la dosis óptimas, la forma de nitrógeno, y el mejor momento de aplicación para obtener el máximo rendimiento y la mejor calidad del tabaco producido.
Sumario
El nitrógeno en la fertilización
Las necesidades de fertilizantes nitrogenados en el cultivo del tabaco están determinadas por el suelo, el tipo de tabaco y la variedad. Así también influyen el uso de las prácticas culturales y las condiciones ambientales, por lo que las diferencias en los valores de absorción de nutrientes reportados en la literatura están determinados por las condiciones particulares en las que crecen las plantas.
Existe consenso entre los autores en que altos suministros de nitrógeno incrementan los rendimientos, pero disminuyen la calidad.
Así también Tso (1990) explica que altas dosis retardan el florecimiento y la maduración, se alarga el tiempo de exposición de la planta y aumenta la susceptibilidad a las enfermedades.
Generalmente el tabaco negro y el Burley tienen altos requerimientos de nitrógeno y crecen en suelos fértiles y de textura media a gruesa. Sin embargo, el Virginia demanda menos fertilidad y crece en suelos arenosos, mientras que el oriental requiere pobre disponibilidad de nitrógeno, preferentemente se cultiva en arenas algo infértiles.
En Cuba, para el tabaco negro se reportan valores que oscilan entre 120 y 180 kg/ha.
Algunos autores recomiendan para el tabaco Burley dosis de 280 kg/ha. Pérez y Redonet (2003) al evaluar 6 niveles de nutrición nitrogenada en estudios con la variedad cubana ‘Burley Pinar 94’ recomiendan 160 Kg/ha.
Para el tabaco tipo Virginia, se reportan valores de 90 kg/ha. El Instructivo Técnico para el Cultivo del Tabaco recomienda aplicaciones de 75 kg/ha.
El 80% de la absorción total de nitrógeno ocurre en el campo 7 semanas después de la plantación, además el contenido de nitrógeno aumenta desde la base hasta el ápice del tallo. Flower, revela que con adecuada humedad, el aumento en la fertilización nitrogenada aumenta el área de la hoja pero disminuye el grosor de la misma, por eso, se requieren altas dosis si se desea obtener hojas largas y finas para producir capas, y moderadas dosis si se busca producir hojas más gruesas. Las concentraciones de nitrato de las hojas curadas se afectan por las tasas de fertilización nitrogenada, la humedad del suelo, y en una menor medida por las diferencias genéticas.
Excesiva fertilización nitrogenada produce problemas en el curado, especialmente en condiciones de baja humedad, las hojas curadas son de color oscuro, secas y tienen un humo fuerte y acre. Contrariamente, una deficiencia de nitrógeno produce amarillamiento temprano de las hojas en el campo, las que después del curado son de color pálido, cuerpo grueso, y su humo es insípido.
Estudios realizados por Guerra et al (2003) en la variedad de tabaco negro ‘Criollo 98’ cultivada bajo tela con fertirriego, demuestran que la aplicación de nitrógeno a los 28 días del trasplante afecta la calidad de la hoja, pues presentan nerviaciones más pronunciadas, lámina gruesa, colores más oscuros y algunas afectaciones durante el curado, entre otras características indeseadas.
Absorción
Algunos autores coinciden en señalar que el nitrato es la forma preferencial en la que el tabaco absorbe el nitrógeno del suelo.
Por otra parte Maldonado et al. (2001) explican que la absorción ocurre facilitada por dos tipos de proteínas transportadoras, localizadas en la membrana plasmática de las células de la raíz. Éstas tienen diferentes afinidades y características cinéticas y funcionan mediante un cotransporte de un ión NO3 con 2 protones (H+) hacia el citoplasma celular. El gradiente requerido se mantiene por una H+ ATPasa que bombea de forma activa los H+ hacia el exterior de la célula, por lo que el proceso necesita energía metabólica.
El NO3 se absorbe mejor a pH ligeramente ácido, y el NH4 a pH ligeramente básico. La principal ventaja del uso de NH4 en la fertilización radica en que es una forma menos susceptible a la lixiviación. Las plantas de tabaco fertilizadas con NH4 absorben menos cationes tales como calcio, magnesio y potasio, ésta es una de las causas del pobre crecimiento del tabaco en cultivos con NH4.
Hallazgos recientes revelan una inhibición reversible del crecimiento de la hoja relacionado con la falta de NO3 como fuente de nitrógeno. Se encuentra una disminución del 50% en el número de células, y del 30% en la talla celular, así como un 60% de reducción de la fracción de citoquininas activas en la savia xilemática. Tales resultados indican que tanto la elongación como la división celular son afectadas por la aplicación de NH4 como única fuente de nitrógeno en el tabaco. Igualmente se demuestra que la presencia de NO3 es necesaria para la biosíntesis y la transferencia de citoquininas en el nivel suficiente para mediar la morfogénesis normal de las hojas. Flower, (1999) y Pérez et al. (2005) recomiendan la aplicación de nitrato de amonio (NH4NO3) en la fertilización, para satisfacer los requerimientos de la planta y evitar las pérdidas de NO3 por lixiviación.
Reducción
Cuando existe buen suministro de nitrógeno al tabaco, la mayoría del NO3 absorbido es transportado a las hojas para su reducción a NH4. Una vez dentro de las células, en la raíz u hojas, el NO3 es reducido a nitrito en el citosol, por la enzima nitrato reductasa (NR), y luego translocado al cloroplasto donde es reducido por acción de la nitrito reductasa a NH4 , una parte queda almacenada en la vacuola de las células de la raíz o las hojas y sirve como un agente osmótico, o reservorio para momentos de déficit de nitrógeno externo.
Asimilación: A continuación, el NH4 formado en la reducción del NO3, se une al que proviene de procesos metabólicos como la fotorrespiración, la degradación proteica, entre otros, para ser asimilado mediante el ciclo de las enzimas plastídicas Glutamina sintetasa (GS) y Glutamato - oxoglutarato amino transferasa (GOGAT), que lo incorporan al esqueleto carbonado del 2 oxoglutarato. Los productos primarios de la asimilación del NH4 son el glutamato y la glutamina, sus grupos aminos se involucran en diferentes reacciones de transaminación para formar otros aminoácidos necesarios en la síntesis de proteínas.
Metabolismo
Flower (1999) indica que existe relación entre el metabolismo del nitrógeno y de los carbohidratos.
El nivel de la nutrición nitrogenada regula el equilibrio entre proteínas e hidratos de carbono. Las tasas de crecimiento del tabaco son coordinadas por un grupo de respuestas flexibles que ajustan la absorción de nitrógeno a la fijación del carbono y viceversa.
Existe una fuerte y negativa correlación entre la actividad de la enzima NR y la acumulación de almidón en las hojas. En tabaco Virginia, cuando existe una buena fertilización y adecuada humedad, se produce una rápida reducción del NO3 del suelo y de la actividad NR en las hojas durante la etapa de florecimiento, acumulándose almidón, pues decrecen las demandas de productos de la fotosíntesis en la reducción del NO3. Esto permite alcanzar un buen balance entre componentes nitrogenados y carbohidratos y se obtiene una relación 6-8 /1. En estas condiciones, durante las primeras etapas de desarrollo predominan los compuestos nitrogenados en el metabolismo y en la etapa de florecimiento se produce una transición donde prevalecen los carbohidratos.
Referencias
- Akehurst, B. C. El Tabaco. 682 pp. La Habana: Ed. Ciencia y Técnica, 1973.
- Chouteau, J.; D. Fauconier y R.A. Melgar. Fertilizando para Alta Calidad y Rendimiento: Tabaco. 59pp. Ed.: Instituto Internacional de la Potasa. Basilea. Suiza,1993.
- Flower, K.C.: Agronomy and Physiology: Field Practices. In: Tobacco: Production, chemistry and technology. Ed: Blackwell Science. pp 69-103, 1999.
- Guerra, J.G.; P.L Cordero; J.M. Hernández y G. Borrego.: Influencia de la aplicación del fertilizante químico con fertirriego para la variedad de tabaco negro ‘Criollo –98’ cultivada bajo tela. Cuba Tabaco. 4 (2): 3-8, 2003.
- Guerra, J.G.; P.L Cordero; J.M. Hernández y G. Borrego.: Niveles de fertilizante nitrogenado con fertirriego en la variedad de tabaco negro “Criollo 98” cultivada bajo tela. Cuba Tabaco. 5 (1): 25-35, 2004.
- Hänsch, R.; D.F. Gómez; C. Witt and C. Hesberg.: Tobacco plants that lack expression of functional nitrate reductase in roots show changes in growth rates and metabolite accumulation. Journal of Experimental Botany 52 (359): 1251-1258, 2001.
- Kruse, J.; I. Hetzger; R. Hänsch et al.: Elevated p (CO2) favorous nitrate reduction in the roots of wild type tobacco (Nicotiana tabacum cv. Gat) and significantly alters N-metabolism in transformants lacking functional nitrate reductase in the roots. Journal of Experimental Botany 53 (379): 2351-2367, 2002.
- Maldonado, J.M.; E. Agüera y F. Pérez – Vicente.: Asimilación del nitrógeno y del azufre. En: Fundamentos de Fisiología Vegetal. Barcelona. Ed. Mac Graw Hill Interamericana, pp 235 – 246, 2001.
- Ministerio de la Agricultura, Instituto de Investigaciones del Tabaco Instructivo Técnico para el Cultivo del Tabaco. 128 pp. La Habana. Ed.: SEDAGRI / AGRINFOR, 1998.
- Orsel, M.; F. Sophie; V. Fraisier and F. Daniel-Vedele.: Nitrate transport in plants: which gene and which control ?. Journal of Experimental Botany (Inorganic nitrogen assimilation special issue) 53 (370), 825-833. 2002.
- Peedin, G.F.: Flue cured tobacco information. N. C. S. U. and N. C. E. S.: 32 – 53, 1998.
- Pérez, O. y J.L. Redonet.: Niveles de nitrógeno en la fertilización del tabaco Burley Variedad ´BP-94´ Cuba Tabaco. 4 (1): 45-48, 2003.
- Pérez, O.; J.L. Redonet et al. Pérdidas de nitrógeno por lixiviación en suelos arenosos dedicados al cultivo del tabaco. Avances. 7 (1), 2005.
- Rideout, J.W. and Shelton, J.E.: Burley tobacco information. N. C. S. U. and N. C. E. S.: 28-34, 2001.
- Stitt, M.; C. Müller; P. Matt et al.: Towards an integrated view of nitrogen metabolism. Journal of Experimental Botany (Inorganic nitrogen assimilation special issue) 53 (370): 959-970, 2002.
- Tso, T.C.: Production, Physiology, and Biochemistry of Tobacco Plant. 753 pp. Ed.: Institute of International Development and Education in Agricultural and Life Sciences. USA, 1990.
- Walch - Liu, P.; G. Newman; F. Bergerth and C. Engels.: Rapid effects of nitrogen form on leaf morphogenesis in tobacco. Journal of Experimental Botany 51 (343): 227-237, 2000.
