EL CALCIO EN LOS PROCESOS FISIOLÓGICOS, METABÓLICOS Y POST COSECHA DE LAS FRUTAS

! ENTRE LO CIENTÍFICO Y LO PRÁCTICO ¡

Mauricio Oliveros Díaz – SdJC - M. Sci

Cenfer – Bucaramanga – Abril 2018

1. Condiciones ambientales adecuadas para el desarrollo de un cultivo.

2. Generalidades del Calcio - Ca++ como elemento.

3. Esencialidad e importancia del Ca++ en las plantas.

4. Funciones del Calcio – Ca++ en las plantas.

5. Transporte del Calcio – Ca++ en las plantas.

6. Síntomas de deficiencia de Ca++ en algunos cultivos.

7. Fuentes de Calcio Ca++ como enmiendas y nutrientes

8. Efecto del Calcio Ca++ en la pérdida de peso post cosecha en Mora

CONTENIDO

CONDICIONES AMBIENTALES ADECUADAS PARA EL DESARROLLO DE UN

CULTIVO

ESTADO IDEAL DE LOS DIFERENTES CULTIVOS AGRÍCOLAS

¿ Cual es el resultado de un cultivo en óptimas

condiciones ?

Efectos de un desorden nutricional o fisiológico

en las plantas

Labrada R., 2016

¿ Y si el desorden es causado por un nutriente

en particular, como el calcio – Ca++ ?

Deficiencias de Ca++ en el área foliar

Deficiencias de Ca++ en frutos

GENERALIDADES E IMPORTANCIA DEL

ELEMENTO CALCIO – Ca++

Ca++ es el 3er metal más abundante, y estádistribuido en casi toda la superficie de la tierra.

Es un elemento esencial en hombres y animales,desde la formación de dientes y huesos, asícomo funciones nerviosas y musculares.

El Ca++ es un elemento usado en aleaciones conotros elementos en la industria metalúrgica.

Es un material de alta demanda en el sector dela construcción.

ESENCIALIDAD E IMPORTANCIA DEL

Ca++ EN LAS PLANTAS

Sprengel en 1828 descubre el Ca++

como macronutriente.

Salm y Horstmar 1849 y 1851encontraron en cultivos de avenaque la falta de Ca++ producíaefectos adversos en elcrecimiento.

La ausencia de Ca++ afecta el ciclo vital,crecimiento y desarrollo de la planta.

Las deficiencias de Ca++ son corregidasexclusivamente por el mismo elemento;ningún otro elemento puede corregirlo.

Ca++ participa activamente en elmetabolismo de la planta.

¿ Porque el Ca++ es un nutriente esencial para las

plantas ?

FUNCIONES DEL CALCIO - Ca++ EN LAS PLANTAS

1. Función en la membrana de lasplantas.

2. Función en la pared celular delas plantas.

3. Efecto enzimático.

4. Relación Ca++ - fitohormonas

MEMBRANA Y PARED CELULAR

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1. Función en la membrana plasmática de las células

vegetales

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Barrera general,membrana permeable,controla la entrada ysalida de iones ymoléculas.

Función de transporte yseñalización.

Entrada y salida

Taiz L., Zeiger E. 2010

La ausencia de Ca ++ hace quela membrana no sea selectiva,se vuelve más permeable, elCa ++ funge como puente.

Ca++ determina la entrada ysalida de sustancias al interiory exterior de la célula.

2. Función en la pared celular

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Soporte, estructura,protección y sostén,Compuesta decarbohidratos yproteínas que tambiénimpiden la entrada deorganismos externos.

Estructura

Ca++ es clave en formación depectinas y unión de fibrillas, a> contenido de pectinas >requerimiento de Ca++.

Bajo contenido de Ca++

produce perdidas en elamarre de los frutos en etapade maduración.

3. Efecto del calcio -Ca++ en las enzimas

Ca++ regula enzimas queintervienen en la producción deenergía y desarrollo de lasplantas como calmodulina,ATPasa, ayuda a regular el pHcelular.

La entrada y salida de Ca++ esdeterminante como respuesta aefectos de estrés en las plantas.

4. Interacción de calcio -Ca++ con fitohormonas

Es probable que Ca++ estáinvolucrado en divisióncelular del ápice, lo cual serelaciona con auxinas; estahormona ayuda en eltransporte de Ca++;

Hormona ABA se relacionacon Ca en déficit hídrico.

Otras funciones del Ca++ en el crecimiento y desarrollo

de las plantas

Determinante en el crecimiento del tubo polínico.

Relación estrecha con la formación y crecimiento depelos radiculares, influyendo en la toma de agua ynutrientes.

Regulador osmótico de las plantas.

Pequeñas variaciones de Ca++ son responsables, almenos o en parte, de los mecanismos de adaptacióny respuesta de la planta a cambios de pH, luz,temperatura, entre otros (Azcon y Talon 2013).

¿ COMO SE TRANSPORTA EL CALCIO – Ca++ EN LAS

PLANTAS ?

El Ca++ es tomado desdeel suelo por la raíz(móvil en el suelo perobaja movilidad en laplanta), pasa por elxilema y llega a losbrotes de las plantas.

Bull., 2006

El movimiento del Ca++ enlas plantas se lleva a cabopor corriente transpiratoria,por ello es necesarioapertura estomática, de ahíque las horas de la mañanason ideales por habermayor intercambio gaseoso.

Melgar R., 2007

Stephenson, 2010

Karp G., 2014

Ca++ extracelular enconjunto con ABA yH2O2 influye en laapertura y cierre deestomas, de ahí suimportancia enprocesos de estrés.

¿ Cual es la relación entre calcio y nutrición vegetal ?

Niveles óptimos de Ca++ son determinantes en la estructura de la planta

Deficiencias de Ca++ afectan el desarrollo de la planta

SÍNTOMAS DE DEFICIENCIAS DE CALCIO – Ca++

Bajo crecimiento vegetal.

Torcedura de hojas.

Engrosamiento irregular, principalmente enhojas jóvenes.

Bordes aserrados y ondulados de las hojas.

Acortamiento de nudos.

Debilitamiento de frutos.

Agrietamiento en flores y frutos.

Ablandamiento de tejidos de los frutos.

Reducción del área radicular (pelosradiculares)

FUENTES DE CALCIO –Ca++ COMO ENMIENDAS

Y NUTRIENTES

Enmiendas Fertilizantes

PRODUCTOFÓRMULA

MOLECULAR

CONCENTRACIÓN

Ca++ (%)SOLUBILIDAD

Carbonato de Calcio

CaCO3 40% Muy Baja

Cal viva molida Nobsa

CaO 75% Media - baja

Cal hidratada o apagada

Ca(OH)2 80% Baja

Sulfato de Calcio

CaSO4 30% Media

Escorias de Siderúrgicas

40% Media

Fuentes Fertilizantes

PRODUCTOFÓRMULA

MOLECULARCONCENTRACIÓN

Ca++ (%)DISPONIBILIDAD

Sulfato de Calcio

CaSO4 30% Media

Nitrato de Calcio

(Ca(NO3)2 26% Alta

Quelato de Calcio

EDTA - Ca 10% Alta++

Requerimientos de calcio – Ca++ como cao para

algunos cultivos(Valores de acuerdo a antecedentes agronómicos,

determinante valores de análisis de suelos y/o foliares)

Cultivos % de Ca Cultivos % de Ca Ciruela 1,0-1,5 Café 1,1-1,7

Durazno 2,0-2,5 Mora 0,6-2,5

Manzana 1,3-1,5 Tomate de Árbol 1,4-1,8

Uva 1,0-1,75 Aguacate 1,0-3,0Pera 0,3-0,4 Guanábana 1.1-1,76

Passifloras 0,5-1,5 Guayaba 0,2-1,0Melón 2,3-3,0 Mango 2,0-5,0Piña 0,3-0,5 Papaya 1,0 - 3,0

Banano 1,1-1,2 Lulo 1,5-2,5Sandía 1,7-3,0 Fresa 0,6-2,5Citricos 3,0-4,9 Cacao 0,9 - 1,2

Niveles críticos en tejido foliar de Ca++

CultivoMeta producción

t/ha-ciclo

Requerimeintos

CaO kg/haCultivo

Meta producción t/ha-

ciclo*

Tomate de

árbol25-30 40-80 Pitahaya 60-100

Lulo 25-30 60-100 Durazno 40-60

Guanábana 15-20 40-80 Ciruelo 60-80

Aguacate 35-40 60-80 Granadilla 60-100

Guayaba Pera 15-20 60-90 Papaya 60-140

Uva 25-30 70-90 Melón 80-110

Crítrico 20-25 40-60 Sandia 50-70

Banano 40-50 80-220 Fresa 80-110

Plátano 14-18 80-120 Mora 60-80

Fuente: Castro H., Gómez M., 2010

EFECTO DEL CALCIO CA++ EN LA PÉRDIDA DE PESO EN POST COSECHA DE

MORA

Evaluación de la calidad en poscosecha de los frutos de moraRubus glaucus a través del uso de Quelato EDTA Ca++ enSaboyá - Boyacá

0H 8H 16H 24H 32H 40H 48H 60H 84HPromedio

Pérdida

Desviación

Estandar

T1 - Testigo -

sin aplicación0 9 15 38 44 50 55 62 75 38,7 25,6

T2 - Cosmoquel

Ca (500g*200l)0 8 13 19 22 27 32 37 46 22,7 14,5

T3 - cosmoquel

Ca (330g*200l)0 7 12 19 22 28 34 40 55 24,1 17,2

Tiempo de toma de datos (Horas)

Tratamientos

PÉRDIDA DE PESO POST COSECHA EN CULTIVO MORA Rubus glaucus

Conclusiones

Las aplicaciones de Quelato EDTA Ca a500g*200l de agua evitó la pérdida depeso excesiva de los frutos de mora,fortalece las paredes celulares y retrasóel proceso catabólico de los lípidos.

Pasadas 84h, T1 y T3 mostraronformación de micelios de hongos; T2 nopresentó formación de micelios, lo cualreitera la efectividad de la aplicación deQuelato EDTA Ca no solo en ladisminución de la pérdida de peso sinotambién en la vida promedio enanaquel y la duración en pos cosecha.