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Autor Tema: La Respiración Vegetal  (Leído 941 veces)

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La Respiración Vegetal
« en: 3 Febrero 2013 »
La respiración vegetal
 
Autor: Ing. Fernando Hernández
 
La respiración vegetal es un proceso que permite a las plantas utilizar la energía acumulada durante el proceso de la fotosíntesis, se produce en todas las células de la planta y cuando se ve interrumpida causa efectos adversos en el desarrollo de los cultivos, el balance entre la energía que se acumula por la fotosíntesis y la que se consume por la respiración determinan cuanta es la producción de biomasa de los cultivos y el rendimiento por hectárea que estos obtienen, todos estos aspectos serán considerados a continuación.
 
La ecuación química de la respiración se puede simplificar de la siguiente manera, los carbohidratos producidos por la fotosíntesis se oxidan en presencia de oxigeno y con la ayuda de ciertas enzimas produce dióxido de carbono, agua y energía bioquímica que para los mas entendidos de la materia se trata del ATP.
 
Esos ATP van a alimentar todos los procesos energéticos de la planta y controlar el funcionamiento de prácticamente toda la planta, como el crecimiento de ramas, hojas y raíces, así como la absorción de ciertos elementos nutricionales del suelo, la producción de polen, la formación de frutos y de semillas siendo estos dos ultimos productos la cosecha que busca el agricultor.
 
La respiración está controlada por varios factores que debemos considerar:
 
1-      La temperatura y la respiración vegetal:
     Las plantas no poseen un sistema de regulación de la temperatura como los animales del grupo de los mamíferos y la temperatura de la planta tiende a ser similar a la del ambiente, el proceso de la respiración vegetal se acelera a mayor temperatura y se retrasa a menor temperatura, debemos esperar en consecuencia que las plantas que está en pisos mas cercanos al nivel del mar se desarrollen mas rápido que los que están en las altas montañas, los días fríos del año hacen que el desarrollo de las plantas sea mas lento y los días mas calurosos el ciclo de las plantas sea más rápido.
 
Es importante en consecuencia conocer las temperaturas de la época del año en que se van a podar las rosas, o hacer pinzamientos en claveles y crisantemos, o simplemente sembrar los girasoles u otras flores de semilla, si deseamos que su cosecha sea para fechas importantes como el día de la madre o el de los enamorados, si no consideramos la velocidad del desarrollo de las flores debida a un nivel de respiración vegetal asociada a la temperatura podemos adelantarnos o retrasarnos de la fecha ideal de cosecha y no podremos vender las flores al mejor precio del mercado, dejando a las madres tristes y una que otra pareja disgustada, además de vaciar nuestros bolsillos.
 
2-    La Presencia de oxigeno y la respiración vegetal:
      Este es el factor más importante que nos ha dado resultados en nuestros programas de asistencia técnica, ganando credibilidad entre los agricultores y nuestro equipo técnico.
 
Para que un órgano de la planta respire y haga sus funciones normales debe respirar, la limitante se produce porque las plantas no tienen un sistema de transporte de oxigeno dentro de ellas tan sofisticado como los animales, que poseen un corazón que bombea sangre con glóbulos rojos llenos de oxigeno por todo el animal, permitiendo la supervivencia de todos los órganos, es de resaltar que cuando se produce un infarto las células del corazón mueren por falta de oxigeno y la muerte cerebral ocurre por la misma causa.
 
En las hojas por ejemplo el oxigeno entra por unos pequeños huecos llamados estomas y se difunde por toda la hoja por un tejido esponjoso en el interior de la hoja, si los estomas están cerrados no entra oxigeno a la hoja y la misma puede primero dejar de fotosintetizar es decir dejar de producir alimento y en casos extremos morir.
 
Para que las hojas tengan los estomas abiertos es preciso que la planta tenga humedad adecuada que puede provenir de las lluvias o el riego, por lo que se puede concluir que si no llueve convenientemente o si no se riega en forma precisa la planta se desarrollará mas lento e incluso disminuir su producción porque las hojas no tienen suficiente energía proveniente de la respiración vegetal que necesita oxigeno para funcionar correctamente.
 
Otro órgano muy importante en la respiración vegetal que debemos analizar al momento de estudiar el efecto que exista o no suficiente oxigeno disponible es la raíz. La raíz absorbe el oxigeno del suelo, siendo muy necesaria la presencia de oxigeno en el suelo, se dice que un suelo ideal posee 25% de aire en macroporos y 25% llenos de agua en los microporos y el otro 50% es el suelo puro en si.
 
Esta condición ideal arriba indicada se logra cuando el suelo es suelto y para ello es importante una correcta preparación de tierras con tractor, arado y rastra o en parcelas pequeñas con escardilla. Dicha preparación se debe realizar sin  llegar a pulverizar mucho el suelo ya que existe el riesgo que se compacte como el concreto al humedecerse y de esa forma no le llegará oxigeno a las raíces dado que los macroporos se eliminan y no fluye aire a las raíces. Lo ideal es que existan muy pequeños terrones de tierra que permitan el paso del aire y del oxigeno a las raíces.
 
También es importante la cantidad de agua del suelo, si hay agua en exceso debido a que llueve mucho, o por haber mal drenaje o simplemente por regar con mucha agua y muy frecuentemente, el agua tiende a ocupar los macroporos y microporos del suelo creando condiciones de falta de oxigeno y produciendo la muerte de las raíces.

 
Si esa condición de exceso de agua se produce en forma ligera, el efecto también es ligero y empieza por la no absorción de nutrientes del suelo y las plantas bajarán su rendimiento en la medida que está condición se hace más severa como se aprecia en la foto donde el cultivo era regado en forma excesiva y a pesar de aplicar suficiente fertilizante las plantas mostraban el síntoma de la foto, los problemas se eliminaron en la medida en que se redujo el agua de riego lo cual debe hacerse poco a poco ya que las raices se encuentran afectadas y deben recuperarse paulatinamente.

Uno de los primeros nutrientes que se frenan en su absorción es el potasio esto causa que las plantas se vean bien a simple vista pero los frutos no crecen y en la medida que el exceso de agua se manifiesta en el suelo, se van presentando síntomas de deficiencia por los distintos nutrientes hasta llegar al nitrógeno en los casos mas severos, que se manifiesta con plantas pequeñas y las hojas verde pálido, es en ese momento el campesino dice que las plantas están aguachinadas.
 
El delicado equilibrio en el riego para asegurarnos agua suficiente para que los estomas de las hojas estén abiertos produciendo mucha fotosíntesis y que no exista agua en exceso que frene la absorción de nutrientes, es a nuestro parecer el secreto del éxito en la agricultura, la cual está muy estrechamente ligado a un adecuado riego que se ajuste a las condiciones climáticas cambiantes, para ello hemos diseñado un modelo matemático que calcula este proceso tanto para plantas a campo abierto como en invernaderos y está disponible en nuestro programa de asistencia técnica agrícola por internet. También hay que hacer un adecuado monitoreo de la lluvia para decidir el momento preciso de empezar a regar y no dejar a las plantas sin agua, pero tampoco regar antes de tiempo para lograr ese deseado 25% de aire en el suelo.
 
3-Balance entre respiración vegetal y fotosíntesis:
 Si hay suficientes carbohidratos producidos por la fotosíntesis entonces se puede dar el proceso de la respiración y por ende el desarrollo de la planta, si faltan los carbohidratos la respiración se detiene y empieza el proceso degenerativo de la planta hasta llegar a la muerte. Para el caso de la agricultura, el proceso fotosintético debe estar muy por encima del proceso respiratorio, lo que asegura la acumulación de carbohidratos que eventualmente se convertirán en granos, pastos y frutos dependiendo del cultivo, como vimos en el capitulo de la fotosíntesis, la misma depende de la radiación solar y en el caso de la respiración vegetal, es la temperatura el factor a considerar, asumiendo que el agua está en niveles adecuados, ya que si el riego no es adecuado, tanto la fotosíntesis como la respiración vegetal se verán afectados.
 
En las zonas tropicales donde hay abundante radiación solar la fotosíntesis tiende a ser elevada y la diferencia en la acumulación de nutrientes depende de la respiración es decir de la temperatura, en las zonas montañosas la temperatura es menor y la respiración es menor por lo que la acumulación de carbohidratos es mayor y los rendimientos en consecuencia tienden a ser mas elevados que en las zonas mas cercanas a nivel del mar.
 
Un ejemplo de ello lo tenemos en el rendimiento de caña de azúcar en el Valle del Cauca en Colombia ubicado sobre los 800 metros sobre el nivel del mar que produce 180 toneladas de caña con 14% de grados brix, en comparación a los Valles de Aragua en Venezuela ubicados a 400 metros sobre el nivel del mar donde los productores están contentos si obtienen 100 toneladas de caña con 10% de grados brix
 
Invernaderos de tomate en San Pedro de los Altos en el estado Miranda de Venezuela, ubicado a 1700 metros sobre el nivel del mar el cultivo toma cerca de 100 días en lograr la cosecha y la producción es cercana a 200 toneladas por hectárea y en Montalbán en el Estado Carabobo del mismo país ubicado a 600 metros sobre el nivel del mar, en 70 días empieza la cosecha y estamos contentos si logramos rendimientos superiores a 100 Toneladas por hectárea.
 
En las zonas tropicales para mejorar el balance entre respiración vegetal y fotosíntesis se debe considerar bajar la temperatura interior del invernadero, para ello elevar la apertura cenital, no usar mallas antitrips o antiáfido así como una amplia superficie que permita el flujo de aire de adentro hacia fuera y viceversa son elecciones que permiten disminuir la temperatura del invernadero, por otro lado de una manera activa y con consumo de energía se pueden usar nebulizadores y ventiladores para completar el proceso de refrescamiento, no recomendamos aplicar agua con cal a los techos como hacen en España, ya que eso produce baja en la radiación solar dentro del invernadero y perdida de fotosíntesis que es mas importante que la ganancia de temperatura que logramos, también recomendamos lavar los techos por lo menos al comenzar la temporada de lluvias para no agravar la perdida de radiación que por naturaleza producen las nubosidad abundante en época de lluvias.
 
Pasaríamos días escribiendo de ejemplos prácticos de problemas asociados a la relación entre fotosíntesis y respiración, si usted tiene algo importante que decir al respecto le recomendamos escribirnos a comentarios@agro-.tecnologia-tropical.com o si tiene un problema que asociado a estos dos procesos de respiración vegetal vs fotosíntesis y desea que lo ayudemos, puede visitar nuestro programa de asistencia técnica agrícola por Internet .
Daria todo lo que se, por la mitad de lo que ignoro

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