Imagine que las plantas no sólo beben nutrientes disueltos en agua, sino que también comen pequeñas partículas minerales directamente del suelo. Una nueva investigación arroja luz sobre el hecho de que el trigo y la lechuga no son sólo consumidores pasivos: capturan, transportan y utilizan activamente minerales sólidos desde sus raíces hasta sus brotes. Este descubrimiento no sólo es sorprendente, sino que también sugiere nuevas formas de estimular el crecimiento de los cultivos y mejorar el medio ambiente, allanando el camino para prácticas agrícolas más inteligentes.
Se sabe que las plantas tradicionalmente obtienen nutrientes en formas disueltas, pero la absorción de partículas minerales en partículas está en gran medida inexplorada. Las prácticas agrícolas y las evaluaciones ambientales actuales pueden estar pasando por alto el potencial de las plantas para utilizar directamente estas partículas.
Comprender esta investigación sobre las vías de absorción directa proporciona información importante sobre cómo las plantas interactúan con el entorno del suelo, lo que podría cambiar la forma en que gestionamos la nutrición de los cultivos y la salud del suelo. Teniendo en cuenta estas cuestiones, existe una necesidad urgente de estudiar más a fondo este fenómeno.
Un estudio realizado por investigadores del Laboratorio Estatal Clave de Suelos y Agricultura Sostenible, Instituto de Ciencias del Suelo de la Academia de Ciencias de China, publicado en la revista Eco-Environment & Health, muestra cómo las plantas de trigo y lechuga absorben y transportan partículas de caolín. Utilizando etiquetado covalente y técnicas avanzadas de microscopía, los investigadores rastrearon el movimiento de las partículas, ofreciendo conocimientos novedosos sobre la capacidad de las plantas para interactuar con su entorno mineral insoluble.
“El caolín, un mineral de aluminosilicato omnipresente en el suelo, desempeña un papel multifacético en el crecimiento de las plantas. Su efecto positivo se debe a la capacidad de los minerales de aluminosilicato para retener los nutrientes minerales en la superficie del suelo, evitando su migración a las capas más profundas del suelo. Estas partículas desempeñan funciones importantes en la biogeoquímica terrestre, interactuando con la materia orgánica y actuando como reservorio de elementos minerales. Los modelos actuales de nutrición mineral vegetal se centran en la producción de iones o moléculas minerales disueltos. Los estudios han demostrado que las raíces pueden absorber H 4 SiO 4 acuoso, especies monoméricas de aluminio y complejos solubles a través de la vía apoplástica, seguida de su deposición como fitolito en la endodermis.
Sin embargo, la contribución potencial de las partículas de caolín submicrónicas (un componente importante del suelo) a la absorción de las plantas sigue siendo controvertida y ha sido ignorada en gran medida desde una perspectiva de aplicación directa. Aunque se cree que las tiras casparianas de endodermis de la raíz actúan como una barrera para las vías apoplásticas de partículas exógenas hacia la estela de la raíz, la biodisponibilidad directa de las partículas minerales de aluminosilicato para las plantas de cultivo aún es incierta. Las regiones discontinuas en las franjas de Caspariano en el ápice de la raíz y los sitios de iniciación de la raíz secundaria pueden contribuir potencialmente a la vía apoplástica para el transporte de partículas exógenas.
Investigaciones recientes han demostrado que las grietas que se forman donde se encuentran nuevas raíces laterales pueden absorber partículas plásticas comunes del tamaño de un micrómetro del suelo y el mortero. Varios informes han sugerido que algunas algas o helechos pueden absorber directamente partículas del suelo o del agua salada, basándose en la composición y estructura de las partículas de silicato similares a los elementos de tierras raras que se encuentran en las plantas. Se desconoce el destino de las partículas de caolín en los cultivos agrícolas después de la internalización (el proceso de asimilación de estructuras externas, después del cual se convierten en internas),”, escriben los autores del trabajo.
Los investigadores utilizaron sistemas hidropónicos y de suelo para estudiar cómo las plantas de trigo y lechuga absorben y transportan partículas de caolín. Gracias a técnicas avanzadas como los tintes fluorescentes y el etiquetado con lantano, el estudio encontró que estas partículas minerales se absorben en el lugar de las raíces laterales, sin pasar por la franja protectora de Caspar.
Esta vía inesperada sugiere un mecanismo directo de absorción de minerales no documentado previamente en la ciencia de las plantas. Si bien el trigo mostró una mayor tasa de absorción en hidroponía, se observó una translocación significativa de partículas hacia los brotes en ambas especies cuando se cultivaron en el suelo.
Los hallazgos sugieren que la interacción con el suelo puede mejorar la capacidad de las plantas para utilizar minerales sólidos, desafiando los puntos de vista tradicionales sobre la nutrición de las plantas y sugiriendo nuevas formas de optimizar la agricultura.
El Dr. Yongming Luo, investigador principal del estudio, dijo: “Nuestros resultados desafían las suposiciones arraigadas sobre las interacciones entre plantas y minerales. La capacidad de los cultivos para utilizar directamente minerales sólidos podría conducir a estrategias innovadoras de biofortificación y capacidades ampliadas de fitorremediación, proporcionando beneficios significativos para la agricultura sostenible y la gestión ambiental”.
Esta investigación abre nuevas posibilidades para las prácticas agrícolas, lo que podría conducir al desarrollo de variedades de cultivos optimizadas para la absorción directa de minerales, una mayor eficiencia del crecimiento y resiliencia ambiental. Además, comprender estas vías podría revolucionar la forma en que gestionamos el suelo mediante la adaptación de estrategias que aprovechen las capacidades naturales de las plantas para mejorar los ciclos de nutrientes y reducir la dependencia de los fertilizantes químicos.
Fuente: Laboratorio Estatal Clave de Suelos y Agricultura Sostenible, Instituto de Ciencias del Suelo, Academia de Ciencias de China.
