Investigadores brasileños recomiendan que los agricultores utilicen medidores de clorofila portátiles, dispositivos que optimizan la aplicación de fertilizantes nitrogenados.
Investigadores brasileños de la Universidad Federal de Santa María, UFSM, y del Instituto Federal de Educación, Ciencia y Tecnología Farroupilha, IFFar, describieron en detalle cómo funcionan los medidores de clorofila en un artículo en el portal agrícola Revista Cultivar.
El nitrógeno se considera uno de los nutrientes más esenciales para las plantas porque es responsable de una serie de funciones importantes en su desarrollo, como el crecimiento, la formación de nuevas células, tejidos y la formación de clorofila.
La clorofila es un pigmento verde que se encuentra en las hojas y que se encarga de captar la energía solar y producir azúcares (CO2+H2O) que necesita la planta para crecer y producir granos o frutos, según la especie. Cuando hay falta de nitrógeno, las hojas de las plantas se vuelven de color verde pálido o amarillento debido a la falta de clorofila. Se evidencia así una fuerte correlación entre los niveles de clorofila y la deficiencia o necesidad de nitrógeno de las plantas.
Si la planta recibe suficiente nitrógeno, crecerá rápidamente, pero si hay deficiencia de este nutriente, el crecimiento se ralentizará. Por otro lado, el exceso de nitrógeno también puede ser perjudicial para los cultivos, ya que puede alargar la temporada de crecimiento y, como resultado, conducir a rendimientos más bajos.
El suelo puede proporcionar a los cultivos una cierta cantidad de nitrógeno, pero en muchos casos ésta no es suficiente para cubrir todas las necesidades, por lo que se deben aplicar fertilizantes nitrogenados.
Diagnóstico foliar de la clorofila
En general, existen muchas preocupaciones entre los agricultores sobre el uso de nitrógeno, dado el elevado coste del producto en las condiciones actuales. Sin embargo, minimizar su aplicación en los cultivos no debe considerarse como una alternativa a la reducción de su uso, ya que esta decisión puede causar daños importantes a los rendimientos y, como resultado, generar grandes pérdidas.
Para tomar una decisión sobre la aplicación de nitrógeno, es necesario realizar diagnósticos que caractericen la necesidad del cultivo de este nutriente. Para ello, existen métodos que permiten determinar el contenido de clorofila en las hojas y predecir el nivel de aporte de nitrógeno a las plantas. Esto se debe a que el pigmento clorofila está estrechamente relacionado con el contenido de nitrógeno de la planta.
El método tradicional para determinar el contenido de clorofila en hojas, utilizado en condiciones de laboratorio, requiere la destrucción de muestras de tejido foliar, así como una gran cantidad de mano de obra para su extracción y cuantificación y altos costos.
Sin embargo, existen en el mercado medidores de clorofila portátiles que permiten medir instantáneamente el contenido de clorofila de una hoja sin tener que destruirla o dañarla.
El contenido de clorofila, medido por los medidores, se presenta como un valor relativo. El principio de funcionamiento se basa en la absorción y/o reflexión de la luz por las hojas, mediante la cual la luz que pasa a través de la hoja llega a un receptor (fotodiodo de silicio), el cual convierte la luz transmitida en señales eléctricas analógicas, y luego, mediante un convertidor analógico-digital, estas señales son amplificadas y convertidas en señales digitales, que son utilizadas por el microprocesador para calcular los valores mostrados en el display. De esta forma, la determinación de la clorofila se hizo sencilla y rápida y pudo realizarse en el campo.
¿Cómo funciona un medidor de clorofila portátil?
El método para determinar el contenido de clorofila en una hoja utilizando medidores portátiles implica cerrar el cabezal de medición del dispositivo sobre la hoja, evitando dañar las hojas al manipularlas. De esta manera, se pueden tomar otras mediciones en la misma hoja más adelante en el ciclo de crecimiento de la planta.
La medición debe realizarse en al menos 30 hojas nuevas desplegadas, tomándose dos mediciones en cada hoja con un intervalo de dos segundos.
Foto: Revista Cultivar.
Lo ideal es determinar con antelación la ubicación de la medida en la hoja y tomarla en el mismo lugar para todos, evitando las venas. Después de medir el nivel de clorofila, es necesario calcular el valor medio aritmético entre las mediciones.
El equipo se considera ligero y fácil de manejar, lo que permite su uso en cualquier lugar. La batería generalmente consta de un conjunto de pilas alcalinas, que, debido a su bajo consumo de energía, pueden realizar hasta 20 mil mediciones con una sola pila.
La muestra para la medición del contenido de clorofila debe determinarse para cada cultivo y para cada tipo de hoja, teniendo en cuenta la etapa de crecimiento, la edad relativa de las hojas y el lugar donde se realizará la medición.
Vale la pena señalar que las lecturas del medidor de clorofila pueden cambiar no solo dependiendo de la fase fenológica, sino también de la ubicación de las lecturas en la hoja, así como del cultivo que se esté cultivando.
El equipo toma lecturas correspondientes al contenido de clorofila en la hoja. Utilizando este valor, la metodología se puede utilizar para predecir la necesidad de fertilización con nitrógeno adicional y calibración del equipo.
Esta metodología se basa en la creación de variabilidad en una etapa temprana del desarrollo del cultivo a través de medios experimentales. Normalmente, esta variabilidad se debe al uso de diferentes niveles de nitrógeno en el momento de la siembra.
En la etapa del ciclo del cultivo en que se desea determinar los niveles críticos de lectura del clorofilómetro, se toman lecturas utilizando un equipo y se aplican dos o tres niveles diferentes de nitrógeno. Una vez determinado el valor del rendimiento del grano y las lecturas del medidor de clorofila, en la etapa requerida se determina el valor correspondiente al nivel crítico de las lecturas del medidor de clorofila.
El uso de un medidor de clorofila para tomar decisiones sobre la aplicación de nitrógeno se utiliza ampliamente en cultivos grandes como arroz, trigo, maíz y frijoles. Algunos trabajos experimentales realizados con estos cultivos predicen niveles críticos de lectura del clorofilómetro e indican la necesidad de aplicación de nitrógeno cuando los niveles de clorofila muestran valores de 40-42 para arroz (diferenciación de panícula), 41-42 para trigo (hoja bandera), 58-62 para maíz (encabezamiento) y 42-46 para frijol (floración plena).
Las principales ventajas de utilizar un medidor de clorofila
- Las lecturas de datos se pueden completar en solo unos minutos, lo que permite un diagnóstico rápido de los requisitos de nitrógeno de los cultivos;
- El dispositivo tiene bajos costos de mantenimiento, a diferencia de otros métodos que requieren la compra de productos químicos;
- No es necesario enviar muestras al laboratorio, lo que ahorra tiempo y dinero;
- El agricultor puede tomar tantas muestras como quiera sin dañar las hojas de la planta.
Autores: Chaião Guerra da Conceição, UFSM e IFFar, Ana Rita Costenaro Parisi, João Antonio da Conceição, IFFar, Joseph Bruening, Adroaldo Dias Robaina, Marcia Xavier Peiter, Elisa de Almeida Gollo y Ana Carla dos Santos Gomes, UFSM.
Fuente y foto: Revista Cultivar.
