De entre de los factores que limitan la fotosíntesis, el primero que debe considerarse es el agua. Esto significa que debemos asegurarnos de tener un suministro continuo de este elemento.
Parecería innecesario mencionarlo, pero realmente, en el momento en que una planta tiene un suministro de agua limitado, la fotosíntesis se reduce en gran medida. De hecho, en la mayoría de los casos, se detiene por completo y la planta cambia a fotorrespiracion.
Con los problemas que se tienen actualmente debido a los cambios en las condiciones climáticas, y dada la gran cantidad y diversidad de cultivos que se están produciendo en diferentes entornos, cada vez será más imperioso poder administrar y proporcionar un sumininstro constante de agua. En otras palabras, necesitamos tener un buen abastecimiento de agua todos los dias.
Un ejemplo de que la constancia en la disponibilidad del agua es crucial, es el caso de un invernadero de tomates ubicado en el centro de Pensilvania, en el cual estuvimos trabajando hace aproximadamente cinco o seis años, y cuyos rendimientos eran de aproximadamente 12 a 13 libras por planta (5.5 a 6.0 kilos), con una variedad qué en fincas vecinas, en condiciones y ambientes similares, estaba produciendo aproximadamente de 20 a 25 libras por planta (9.0 a 11.0 kilos). Este productor regaba 3 veces por semana, y daba una fertirrigación una vez por semana. Cuando me preguntó cómo podía aumentar sus rendimientos, le dije que no necesitaba adicionar ningún nutriente, no era necesaria ninguna nutrición adicional, pero lo qué si era necesario, era tener un suministro de agua y una fertirrigación más consistentes.
Le mencioné que lo óptimo era la fertirrigación, que implica hacer una aplicación tanto de agua como de nutrientes diariamente (cada 24 horas en un ambiente interior). Él no quería hacerlo así, por lo que cambió a regar 5 veces por semana y fertirrigar 3 veces por semana.
Ese cambio se reflejó en un incremento en el rendimiento. Con la misma variedad y los mismos protocolos nutricionales, sin variación sustancial, se obtuvo un aumento en rendimiento, el cual fue de 18 a 20 libras por planta. Esto convenció al productor y al año siguiente instaló un sistema para automatizar tanto la fertirrigación como el riego, con lo que logró un mayor incremento en el rendimiento, mismo que alcanzó las 25 a 27 libras por planta (11.4 a 12.2 kilos), y solo como resultado de haber aumentado la regularidad en el abastecimiento de agua.
El segundo aspecto al que debemos prestar atención es asegurarnos de que las plantas tengan un aprovisionamiento adecuado de Dióxido de Carbono (CO2).
Muchos de nuestros cultivos tienen una deficiencia permanente de CO2, y podemos aumentar sustancialmente los rendimientos cerciorándonos de tener una fuerte liberación de este gas por la vía del intercambio gaseoso de nuestro perfil de suelo.
Cuando estamos trabajando con plantas en ambientes interiores, por ejemplo, digamos que estamos produciendo tomates bajo condiciones de invernadero y tenemos dos invernaderos que tienen condiciones exactamente iguales, es decir, la misma variedad, misma temperatura, misma iluminación, misma nutrición, etc. pero en uno de ellos aumentamos la concentración de CO2. De esta forma, en uno tendríamos aproximadamente 350 ppm de este gas en el ambiente, mientras que en el otro se incrementaría la concentración de CO2 a 1100 ppm, en cuyo caso, obtendríamos el doble de biomasa vegetal y el doble de rendimiento, simplemente por ese aumento en la concentracipon de Dióxido de Carbono.
Ahora bien, tenemos un intercambio gaseoso que se produce con el suelo. La Tierra tiene este ritmo circadiano natural de inhalación y exhalación una vez cada ciclo de 24 horas. Se trata de un proceso natural de inhalación que ocurre por la tarde y un proceso natural de exhalación que ocurre por la mañana. Es decir, el gas y el aire ingresan al perfil del suelo por la tarde y salen de él por la mañana. Esto significa que en la tarde tenemos Nitrógeno y Oxígeno moviéndose hacia el interior del suelo y en la mañana el CO2 es liberado del perfil, tal vez parcialmente como resultado de la oxidación del Carbono del material orgánico que se encuentra en el suelo y que está siendo oxidado a CO2, o como resultado de la respiración microbiana. De esta forma, puede haber concentraciones de Dioxido de Carbono especialmente altas en las dos pulgadas inferiores de la columna de aire, muy cerca de la superficie del suelo, que pueden ser de hasta 1400 o 1500 ppm, y en algunos casos incluso más altas, mientras qué en el aire circundante (en el ambiente de la atmósfera), puede haber concentraciones de 350 a 400 ppm aproximadamente, dependiendo de donde y cuando se mida. Obviamente esto puede variar considerablemente dependiendo de la presencia de materiales orgánicos, de biología, de la respiración microbiana, etc.
Un campo de maíz en crecimiento, en una cálida mañana de Junio o Julio, con suficiente luz solar y agua para que se lleve a cabo una buena fotosíntesis, deberia tener ésta abundancia de Dioxido de Carbono que fué liberado por el intercambo gaseoso con el suelo durante la noche. Si asi fuera, y si tenemos plantas de 2.0 pies de altura (60 centimetros), éstas pueden absorber todo ese Dióxido de Carbono del aire y reducir sus niveles en el entorno local hasta por debajo de 100 ppm en un par de horas.
Debido a que la concentración de CO2 que hay en el medio ambiente puede bajar rápidamente (en un lapso de 2 a 3 horas), esto significa qué durante el resto del día, el factor limitante de la fotosíntesis para esas plantas de maíz no es el agua, ni la luz solar, ni los minerales, sino el CO2, lo cual nos indica que hay un componente fundamental de nuestro sistema de producción que no hemos entendido del todo, me refiero a la presencia de materia orgánica.
Fuente: “Cultural and Nutritional Management Priorities”
Webinar hosted by AEA, Featuring John Kempf
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