HIERRO PARA LAS PLANTAS

HIERRO PARA LAS PLANTAS

El hierro (Fe) es un micronutriente esencial para el crecimiento y desarrollo de las plantas. La presencia de hierro influye en el rendimiento y en la calidad de los cultivos agrícolas y. Por lo tanto, en la alimentación humana.

El Fe está poco disponible para las plantas, ya que se encuentra principalmente en el suelo en forma de óxidos/hidróxidos insolubles, especialmente a pH neutro o alcalino. Durante mucho tiempo, los científicos han investigado cómo las plantas. Afrontan la baja disponibilidad de hierro y desarrollan la capacidad de absorberlo del suelo. La investigación ha demostrado que las plantas han desarrollado dos estrategias diferentes para adquirir hierro: la estrategia I (reducción de Fe) y la estrategia II (quelación de Fe).

La estrategia I es utilizada por especies no gramíneas, mientras que las gramíneas emplean la estrategia II.

Figura 1. Estrategias que utilizan las plantas para absorber hierro del suelo.

Arriba — Estrategia I – estrategia de reducción (característica de especies no gramíneas, como el tomate): los compuestos fenólicos PC y los protones H+ son liberados desde las raíces mediante los transportadores AHA2 y PDR9 respectivamente (1A, flechas rojas). En la rizosfera aumentan el nivel de Fe³⁺ (2A). El Fe³⁺ se convierte en Fe²⁺ por la proteína de membrana plasmática FRO2 (3A, flecha amarilla discontinua). El Fe²⁺ ingresa a las raíces a través del transportador IRT1 (4A, flecha verde).

Abajo — Estrategia II – estrategia de quelación (utilizada por gramíneas, como el trigo): los fitosideróforos PS son liberados de las raíces mediante el transportador TOM1 (1B, flecha roja). En la rizosfera forman un complejo con Fe³⁺ (2B). El complejo PS-Fe³⁺ penetra en las raíces a través de los transportadores YS1 o YSL (3B, flecha verde).

Recientemente se ha demostrado que estas dos estrategias no son totalmente excluyentes y que el mecanismo de absorción de Fe por parte de las plantas está directamente influenciado por las características del suelo (por ejemplo, pH, concentración de oxígeno, etc.).

El hierro (Fe) es un micronutriente esencial para casi todos los organismos vivos, ya que forma parte de cofactores que aseguran la actividad y/o estabilidad de metaloproteínas involucradas en numerosos procesos fisiológicos (como respiración, fotosíntesis, asimilación de azufre y nitrógeno, biosíntesis de aminoácidos).

En la mayoría de los organismos, la alteración de la homeostasis del Fe conduce a defectos celulares que afectan negativamente el crecimiento.

El estrés por deficiencia de hierro (Fe) inhibe el crecimiento de las plantas. El contenido de vitamina C, proteína soluble y azúcares solubles en hojas y tallos se reduce significativamente en condiciones de deficiencia de hierro, mientras que la celulosa y los nitratos aumentan. El déficit de Fe disminuye la tasa neta de fotosíntesis y la actividad de la nitrato reductasa en las hojas. También afecta el equilibrio del metabolismo activo del oxígeno, reduciendo la actividad de la catalasa, de la superóxido dismutasa y de la peroxidasa (POD) en hojas y raíces. En cambio, la actividad de POD en raíces y el contenido de malondialdehído en hojas y raíces aumenta considerablemente.

En humanos, la alteración de la homeostasis del hierro está relacionada con varios problemas de salud, como riesgo de cáncer, enfermedades neurodegenerativas y anemia ferropénica. Esta última es la más común y afecta a cerca de mil millones de personas en todo el mundo. Aumentar la ingesta de hierro en la dieta ayudaría a superar los síntomas asociados. Por ello, incrementar el contenido y la biodisponibilidad de hierro en los cultivos mediante la biofortificación tendría un enorme impacto positivo en la salud humana. Un paso clave para lograr este objetivo es descifrar los mecanismos moleculares que regulan la homeostasis del hierro en las plantas.

Algunos estudios han demostrado que el exceso de Fe en las plantas provoca defectos de crecimiento y disminución del rendimiento. Esto se debe a que en condiciones aeróbicas el Fe puede reaccionar con el peróxido de hidrógeno (H₂O₂) formando especies reactivas de oxígeno (ROS) a través de la llamada reacción de Fenton, que resulta dañina para las células.

No obstante, la deficiencia de hierro está muy extendida, incluso aunque el hierro sea el cuarto elemento más abundante en la Tierra. Esto se debe a que el Fe suele estar presente en el suelo en formas poco solubles, especialmente en condiciones de pH neutro o alcalino. Por ello, la homeostasis del hierro en las células vegetales debe estar estrictamente regulada, evitando tanto el déficit como el exceso, que afectan el rendimiento de los cultivos y la calidad de los productos derivados.

Dado que el hierro en el suelo suele encontrarse en formas poco disponibles para las plantas, su aplicación foliar actúa como un factor de biofortificación de la producción vegetal.

Según estudios realizados en Pakistán en 2018, se comprobó que la aplicación foliar de ácido cítrico, FeSO₄ + ácido cítrico y la combinación de FeSO₄, ácido cítrico y un tensioactivo aumentaron la actividad fotosintética. Otro estudio realizado en Indonesia en 2019 mostró que la aplicación de FeSO₄ influyó en la cantidad y peso de los frutos. La doble aplicación de 1 % de FeSO₄ a los 15 y 30 días después del trasplante de tomate proporcionó la mayor cantidad y peso de frutos hasta la tercera cosecha. La aplicación de hierro aumentó el rendimiento de la biomasa de tallos y raíces.

También se incrementó la altura de las plantas de sorgo, el contenido de clorofila en las hojas y la concentración y absorción de Fe en tallos en comparación con el control. La fertilización foliar con Fe redujo las concentraciones de P y Mn en tallos, aunque no tuvo efecto significativo en raíces. Estos resultados se obtuvieron en un estudio realizado en Irán en 2014.

Considerando los efectos positivos mencionados que puede aportar la aplicación foliar de hierro, tanto para el desarrollo de las plantas como para enriquecer la dieta humana, en Wonder recomendamos encarecidamente añadir WL Mono Fe 10 a los programas de nutrición de todos los cultivos agrícolas. Esta práctica servirá como un factor para aumentar el rendimiento y la calidad de la producción.

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