Efectos nutricionales de los minerales en los forrajes

Ammerman (1983) y McDowell et al. (1985) señalan que existen cinco factores que aumentan la predisposición de de minerales en el suelo son:

La transferencia de nutrientes del suelo a la planta esta gobernada por la solubilidad y disponibilidad del elemento mineral, la capacidad de asimilación de la planta y la intervención de su sistema radicular. (Salisbury y Ross, 1985).

Las raíces de las plantas excretan grandes cantidades de anhídrido carbónico y otra sustancias ácidas, además de alimento y energía que son aprovechadas por los microorganismos del suelo, encargados de llevar a cabo el fenómeno de simplificación de las asociaciones minerales para poner la mayor concentración de iones a disposición del sistema radicular, aumentando así, la proporción y facilidad de la transferencia de nutrientes del suelo a la planta (Bidwell, 1983).

En condiciones de disponibilidad reducida de elementos minerales del suelo, las hojas más jóvenes de las plantas en crecimiento, que constituyen una fracción altamente digerible, son a menudo las hojas de menor contenido de la mayoría de los oligoelementos, que se movilizan poco o solo lentamente dentro de la planta (Loneragan , 1975). Kincaid y Conrath (1983) informaron que porciones significativas de Ca, P, Fe, Zn y Cu están asociadas con la porción fibrosa versus la hoja de heno. De los ocho minerales estudiados, P, Na, K, Mg y Zn estaban todos en mayor concentración en tallos que en hojas de Pennisetum purpureum (Montalvo et al., 1983)

Salisbury y Ross (1985), apuntan la existencia de dos fuentes generales de nutrientes fácilmente asimilables en el suelo:

Los factores que influyen en el crecimiento de las plantas superiores son: luz; soporte mecánico; temperatura, aire, agua y otros nutrientes; y es conveniente recordar que sólo la combinación favorable de todos los elementos puede apoyar significativamente el proceso. El nivel de producción forrajera no será mayor que el determinado por el más limitante de los factores esenciales del crecimiento vegetal (Bidwell, 1983).

Las formaciones geológicas jóvenes y alcalinas son más abundantes en la mayoría de los oligoelementos que las formaciones más viejas, más ácidas, gruesas y arenosas (Hartmans, 1970). En las regiones tropicales en condiciones de fuertes lluvias y altas temperaturas, ha habido una marcada lixiviación y erosión de los suelos, lo que los hace deficientes en minerales vegetales (Pfander, 1971).

Los suelos derivados de rocas ígneas básicas tienen contenidos solubles más altos de los elementos traza importantes que los suelos correspondientes de materiales ácidos ígneos o metamórficos parentales. Las cantidades de oligoelementos fácilmente solubles son generalmente más pequeñas en suelos de textura gruesa que en suelos de textura fina. Por ejemplo, la cantidad de Co extraído por ácido acético al 2.5% de un suelo de granito que contiene 8% de arcilla fue de 0.14 ppm en comparación con 0.39 ppm en un suelo de granito similar que contiene 24% de arcilla (Reith, 1973.) Aubert y Pinta (1977) concluyeron que la distribución de oligoelementos generalmente se relaciona con el contenido de humus y arcilla de los suelos, con una acumulación en horizontes superiores con alto contenido de materia orgánica

 

Los elementos químicos que se encuentran en las células vegetales pueden ser muchísimos, pero el hecho de encontrarlos en alguna planta no es suficiente para concluir que sea esencial para su desarrollo, ya que los minerales son absorbidos por intercambio catiónico del medio, de acuerdo a las leyes físicas y no a la importancia que tengan en el metabolismo (Salisbury y Ross, 1985).

Los elementos minerales pueden desempeñar funciones directas, aunque por supuesto, todo elemento tiene su papel metabòlico especifico, estas funciones consisten en ser, según Rojas y Rovaio (1986):

De la concentración mineral total en los suelos, solo una fracción es absorbida por las plantas. La "disponibilidad" de minerales en los suelos depende de su concentración efectiva en la solución del suelo (Reid y Horvath, 1980). El contenido mineral de los suelos depende no solo del material original sino también de un complejo de factores pedogénicos, que incluyen podzolización, posteriorización, calcificación y salinización. Dentro del perfil del suelo resultante, la translocación se produce aún más por procesos de erosión superficial, lixiviación, evaporación con transporte a la superficie del suelo, extracción por raíces de plantas y redeposición de minerales en la superficie, y redistribución a los horizontes superiores del suelo (Beeson y Matrone , 1976).

Las concentraciones de elementos minerales en el forraje dependen de la interacción entre varios factores, entre los que se cuentan, el suelo, la especie forrajera, el nivel de madurez, el rendimiento, el manejo de los pastos, y el clima. La mayor parte de las deficiencias que ocurren naturalmente en los herbívoros están asociadas con regiones específicas y las características del suelo (Meir, 1979) .

La tasa de absorción de minerales del suelo por los forrajes puede ser modificada, aumentándola para minerales como Mn y Co, por las características de drenaje que tenga el suelo, y disminuyendo la disponibilidad por aumentos del pH en los casos de elementos como Fe, Mn, Zn, Cu y Co (Volkweiss y Rodríguez, 1978).

Para la mayoría de los elementos minerales, existen plantas que fungen como "acumuladoras", es decir, que contienen niveles sumamente altos de un mineral específico. Al madurar las plantas, su contenido mineral disminuye a consecuencia de un proceso natural de dilución y a la traslocación de los nutrientes al sistema de raíces (Rojas y Rovaio, 1986). Según Underwood (1981), generalmente los elementos, K, Mg, Na, CI, Cu, Co, Fe, Se, Zn y Mn disminuyen su concentración en forma directamente proporcional con la maduración de la planta.

 

Las deficiencias minerales en plantas, según Spears (1994), pueden reconocerse por su aspecto, siendo necesario apoyar el diagnóstico mediante un análisis foliar. Existen elementos no esenciales, que la planta absorbe en ciertas condiciones y que pueden resultar nocivos para el ganado. De igual modo, algunos elementos esenciales son tóxicos cuando se absorben en exceso (Kiatoko et al., 1982).

Algunos iones inhiben la absorción de otros o bien contrarrestan su función metabòlica (Salisbury y Ross, 1985), convirtiéndose en verdaderos factores antagónicos, que por citar algunos ejemplos tenemos:

También ocurre el fenómeno de sinergismo dentro de la planta, entre los elementos minerales, y representa el proceso por el cual un ion favorece la absorción de otro o refuerza su acción metabòlica, por ejemplo, el Na y K Por otro lado, el B capacita a la planta a absorber mejor el Ca (Salisbury y Ross, 1985).

La fertilización de pastos y leguminosas es una práctica capaz de aumentar el nivel mineral de estas plantas. Sin embargo, con frecuencia hay casos en que las plantas no responden a la fertilización; es decir, la composición mineral no aumenta y, a veces, se produce la reacción inversa. Como ejemplo, los resultados obtenidos para Panicum maximum, fertilizados o no fertilizados, respectivamente, cortados a los 28 días de edad fueron los siguientes: 2,40 y 2,38% de nitrógeno (N), 0,14 y 0,15% de P, 2,33 y 2,41% de K, 0,34 y 0,45% de Ca, 0,23 y 0,29% de Mg, y 34 y 32 ppm de Zn (Gomide, 1978).

Una respuesta frecuente al Ν en fertilización de los pastizales es un cambio en la composición botánica, con una pérdida del componente de leguminosa y una consecuente disminución en la concentración total de elementos como Ca y Mg. En general, la fertilización Ν parece aumentar la concentración de Ρ y Κ en el planta.

Cuando estos elementos tienen un suministro adecuado en el suelo y disminuyen la absorción cuando las reservas del suelo son bajas (Whitehead, 1970). Se ha demostrado que la fertilización con potasio, con o sin N, produce cambios marcados en la absorción de otros iones por las plantas, con posibles consecuencias para la salud de los animales.

 

El contenido de un elemento en el suelo parecería la limitación más importante. Sin embargo, los factores de disponibilidad que incluyen el pH del suelo, la textura, el contenido de humedad y la materia orgánica son probablemente los factores limitantes más que el contenido mineral del suelo (Williams, 1963). La cantidad de la mayoría de los oligoelementos en el forraje cultivado en suelos libremente drenados es normalmente menor que en los suelos mal drenados correspondientes (Mitchell et al., 1957; Swift, 1972). Las malas condiciones de drenaje aumentan la extracción de oligoelementos, lo que resulta en un aumento correspondiente en la absorción de la planta. Al aumentar el contenido de agua del suelo y / o reducir la aireación del suelo, se puede aumentar la disponibilidad de Fe, Mn, Co y molibdeno (Mo), mientras que la disponibilidad de Se se reduciría (Reuter, 1975). A medida que aumenta el pH del suelo, la disponibilidad y la absorción de Fe, Mn, Zn, Cu y Co disminuyen, mientras que las concentraciones de Mo y Se aumentan (Pfander, 1971; Williams, 1963; Latteur, 1962; Miller et al, 1972).

 

Aunque el contenido mineral de un suelo depende en última instancia de la roca madre de la que se deriva el suelo, la evidencia indica poca relación entre la química del suelo y la composición mineral de los cultivos agrícolas y la vegetación que crece en ese suelo (Hemphill, 1977). En consecuencia, la ingesta de minerales por parte de los animales depende más del tipo de planta y del nivel de consumo que de la roca madre de la que se derivó el suelo y de la que se cultivaron las plantas. Se han reportado grandes variaciones en el contenido mineral de diferentes especies de plantas que crecen en el mismo suelo (Thompson, 1957; Underwood, 1981; Gomide et al, 1969).

 

El manejo del pasto, el rendimiento del forraje y el clima influyen en las especies de forraje que predominan y también cambian radicalmente la relación hoja-tallo, lo que influye directamente en el contenido mineral del césped. Desde India, Whyte (1962) observó que las buenas hierbas perennes son "pastadas en el suelo" al final de la estación seca, lo que produce efectos desastrosos en sus poderes de regeneración y reemplazo por especies más duras de calidad inferior.

Desde África, la presión descontrolada y fuerte del pastoreo también está causando que muchos géneros sabrosos como Brachiaria y Panicum desaparezcan y sean reemplazados por especies de Sporobulus altamente lignificadas. Edorma (1981) informó un mayor dominio de las especies de Sporobulus cuando los pastos nativos se recortaban con frecuencia para emular la presión de pastoreo intenso.

El aumento de los rendimientos de los cultivos elimina los oligoelementos del suelo a un ritmo rápido, con el resultado de que con frecuencia se encuentran deficiencias en las granjas más progresivas (Shiitte, 1946). El clima también ejerce un efecto sobre la composición mineral de los forrajes. Reith (1965) señala que el contenido máximo de nutrientes principales se obtiene a temperaturas del suelo que producen un crecimiento máximo, y las bajas temperaturas generalmente producen cultivos que contienen porcentajes más bajos de Ν, Ρ, K, Ca y Mg

 

Las sales del suelo no pueden entrar a la célula por mera difusión, pues como la  membrana es semipermeable y no permite, por definición, que la atraviesen los solutos,  sino sólo los solventes (Salesbury y Ross, 1985).  Las sales minerales sirven a la planta como nutrientes inorgánicos para construir sus moléculas de proteínas, enzimas, ácidos nucléicos, y otros componentes, que son tomadas del suelo en forma ionizada. La entrada de iones, por lo tanto, de primordial.