Efecto de los ácidos húmicos fisiológicamente activos sobre las plantas en condiciones externas adversas
El efecto estimulante de las formas fisiológicamente activas de ácidos húmicos puede considerarse un hecho firmemente establecido; sin embargo, el grado de su manifestación no siempre es estable. Ya en la época soviética se observó que el efecto de la aplicación de estas sustancias es siempre relativamente mayor cuando las condiciones externas se desvían de la norma. Muchos otros investigadores llegaron a la misma conclusión independientemente de nosotros.
Es completamente obvio que el estudio de estas condiciones tiene una importancia no solo teórica, sino también práctica, ya que permite diferenciar las áreas y los métodos para el uso más efectivo de las formas fisiológicamente activas en la agricultura.
Sin embargo, la solución más completa a este problema será posible cuando se revelen los mecanismos biológicos de la interacción de las formas fisiológicamente activas con las estructuras subcelulares y las funciones del organismo como tal. Por lo tanto, consideraremos el material experimental disponible desde estas dos perspectivas.
Eficacia de las FAV en función de las condiciones de nutrición mineral de las plantas
La nutrición mineral es uno de los factores del medio ambiente externo más estudiados y más regulados por la voluntad humana. Sin entrar en la historia de esta cuestión, señalamos que en la etapa actual del desarrollo agrícola para todos los países técnicamente avanzados, la tarea más importante es aumentar el coeficiente de utilización de los fertilizantes minerales, y, sobre todo, los nitrogenados, ya que un aumento directo de las dosis por encima de un cierto límite no produce efecto.
Los trabajos de varios autores que demuestran las posibilidades de utilizar sustancias fisiológicamente activas de naturaleza húmica para estos fines también son de interés innegable. Además de esto, es importante saber bajo qué condiciones de nutrición mineral las formas fisiológicamente activas son más efectivas.
Los científicos soviéticos comenzaron a abordar este tema a fines de los años 40 y principios de los 50. Basándose en estas investigaciones, llegaron a la conclusión de que "existe una cierta conexión entre la nutrición mineral y la influencia estimulante de los ácidos húmico y fúlvico. Se expresa en el hecho de que el ácido húmico, gracias a sus propiedades fisiológicamente activas, contribuye a un uso más completo del alimento mineral, especialmente cuando las condiciones de nutrición mineral se desvían de la norma".
Como ejemplo que confirma lo anterior, presentamos en la Tabla 1 los resultados de uno de nuestros experimentos, que confirmaron que **la eficacia del humato fue especialmente notable en el contexto de exceso de nitrógeno y deficiencia de fósforo**.
| Esquema del Experimento, Relación | Aplicado después de 15 días | Peso de las plantas de trigo de primavera, a los 30 días | ||
|---|---|---|---|---|
| Sin humato K, en % de 1 N : 1 P | Con humato K, en % de 1 N : 1 P | en % de su control (sin humato №) | ||
| 1N : 1P | 100 | 99 | 99 | |
| 1N : ¼ P | + ¾ P | 53 | 111 | 192 |
| ¼N : 1P | + ¾ N | 81 | 79 | 98 |
| ЗN : 1/4P | + ¾ P | 76 | 129 | 158 |
P del experimento = 1.01%.
Sin embargo, aquí no hubo dosis letales de nitrógeno, por lo que más tarde nos propusimos averiguar si es posible aumentar la resistencia de las plantas a las dosis altas de nitrógeno mediante el efecto de las formas fisiológicamente activas en las semillas y las fases primarias del crecimiento de las plántulas. En este experimento, las semillas de maíz se germinaron primero con humato de potasio y agua (control) hasta las dos semanas de edad, y luego se trasplantaron a la mezcla de Pryanishnikov con diferentes cantidades de nitrógeno (cultivos acuáticos, el fósforo se administró como la mezcla de Sorensen). 7 días después del trasplante, el experimento se evaluó mediante la prueba de la raíz — Tabla 2.
| Norma de nitrógeno en la mezcla de Pryanishnikov, a la que se trasplantaron las plántulas de dos semanas | Medio de germinación de semillas y obtención de plántulas | Raíces primarias | ||
|---|---|---|---|---|
| 1er orden | Longitud promedio del 2º orden, MM | |||
| Longitud promedio, mm | Cantidad por planta | |||
| 1 | agua | 9.4 | 34 | 13 |
| 1 | Solución de humato de potasio al 0.0025% | 12.0 | 71 | 19 |
| 4 | agua | 11.7 | 24 | 4 |
| 4 | Solución de humato de potasio al 0.0025% | 12.7 | 54 | 14 |
| 8 | agua | 8.2 | 20 | 4 |
| 8 | Solución de humato de potasio al 0.0025% | 11.1 | 44 | 10 |
De la Tabla 2 se desprende que la influencia del humato de potasio fue positiva en todos los contextos de nutrición nitrogenada, pero es especialmente importante que el cultivo preliminar de plántulas con humato de potasio aumentó su resistencia incluso a concentraciones de nitrógeno como N 8, que fueron claramente letales.
En nuestro laboratorio se llevaron a cabo experimentos de campo con arroz, que demostraron que la presencia de formas fisiológicamente activas y otras sustancias orgánicas en la composición del fertilizante aumenta la eficacia del nitrógeno en dosis altas y elimina su acción negativa en el medio natural (Tabla 3).
| Esquema del Experimento | Fondo N60P100 | Fondo N120P100 | Fondo N160P100 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Aumento qq/ha | % | Aumento qq/ha | % | Aumento qq/ha | % | |
| Control (fondo) | (37.2) | — | (52.0) | — | (59.7) | — |
| Fondo + N60P90K20 en Imperium Agro.Bio | 6.2 | 16.6 | 6.8 | 13.1 | 3.5 | 5.9 |
| Fondo + N60P90K20 en fertilizantes minerales. | 5.1 | 13.7 | 2.3 | 4.4 | -3.2 | —5.3 |
P del experimento = 2.3%.
El aumento de la eficacia de los fertilizantes minerales con el uso paralelo de formas fisiológicamente activas de naturaleza húmica también se ha señalado en varios trabajos de nuestros científicos. Numerosos trabajos de otros investigadores también lo atestiguan.
En experimentos con mijo y avena en cultivos de arena en la mezcla de Brikha, que contenía $KN1503$, demostraron que la adición de soluciones de ácidos húmicos y fúlvicos al medio nutriente no solo influyó positivamente en la asimilación de K15, sino que también contribuyó a un mejor uso del nitrógeno contenido en los propios ácidos húmicos y fúlvicos. En la práctica mundial, buscando diferenciar la respuesta de las plantas a los fertilizantes minerales y orgánicos, se realizaron experimentos en recipientes de vegetación con diversas sustancias húmicas, tales como: estiércol, paja fermentada o turba, humatos aislados y otros, contra un fondo de aplicación de sales minerales en diferentes dosis. En un experimento con raigrás, mostró que las curvas de respuesta de las plantas a diferentes dosis de nitrógeno están relacionadas con el nivel de nutrición fosfórica (Fig. 1).
- Sin embargo, al aumentar la dosis tanto de nitrógeno como de fósforo, se alcanza un "techo" en su acción.
- Un aumento adicional de nitrógeno y fósforo incluso conduce a la supresión de las plantas.
- La aplicación de sustancias húmicas en este contexto desplaza significativamente este "techo".
Sus experimentos también mostraron claramente la influencia de las sustancias húmicas en la remoción de nutrientes. Como ejemplo, la Tabla 4 presenta los resultados de experimentos con centeno.
Explicamos los datos contradictorios sobre este tema obtenidos por otros autores, por un lado, por la diferente metodología de la configuración experimental, y por otro lado, por el efecto de "dilución" de las sustancias absorbidas por la masa de la cosecha. La Fig. 2 no es menos interesante, donde se presentan datos de otro experimento de vegetación con raigrás.
| Cantidad de cada elemento aplicado por 1 kg de suelo (NPK), g | N | P2O5 | K2O | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| sin humus | con humus | sin humus | con humus | sin humus | con humus | |
| 5 | 0.5 | 0.7 | 0.4 | 0.6 | 29.3 | 28.9 |
| 10 | 0.5 | 1.0 | 0.5 | 4.1 | 30.0 | 35.4 |
| 20 | 2.9 | 3.2 | 3.0 | 3.7 | 31.9 | 36.1 |
| 30 | 4.5 | 5.7 | 1.7 | 4.6 | 34.3 | 35.9 |
| 40 | 4.2 | 9.2 | 4.2 | 5.1 | 35.3 | 42.3 |
En este experimento, con un suministro suficiente de todos los nutrientes a la planta, la dosis de nitrógeno varió. Resultó que el rendimiento más alto se obtuvo con la aplicación de 27 mg/l; luego la curva de rendimiento dio una ligera meseta y luego cayó.
La aplicación de 2.5 mg/l de humatos de potasio de leonardita cambió drásticamente el panorama:
- La acción negativa de las grandes dosis de nitrógeno desapareció.
- A medida que sus dosis aumentaban, el rendimiento del raigrás aumentaba, aunque desproporcionadamente.
- Los científicos enfatizan que este proceso también está acompañado por un mejor uso del nitrógeno absorbido dentro de la propia planta, ya que se forma una mayor cantidad de materia seca por unidad de nitrógeno.
La diferencia de este trabajo con respecto a los anteriores radica en que probamos diferentes dosis de NPK en hidroponía sobre cuarzo en el contexto de dosis variables de sustancias húmicas fisiológicamente activas. En el experimento con maíz, obtuvo resultados claros que mostraron que los humatos fisiológicamente activos alivian la toxicidad de las dosis altas de NPK, y esta acción se manifiesta bien a dosis de humato de 6, 24 y 96 mg/l (Figs. 4 y 5). La dispersión de las dosis de humato en términos de eficacia se explica por el hecho de que la acción fisiológica de estas sustancias se basa en dos principios:
- **Grupos quinoides y polifenólicos:** forman parte de la molécula de ácidos húmicos y fúlvicos, que activan la reacción de oxidorreducción y la transferencia de $H_2$ a $O_2$.
- **La segunda parte de la molécula:** está formada por proteínas y otros grupos químicos que, en nuestra opinión, poseen propiedades enzimáticas. Esta parte de la molécula, según él, influye en la fotosíntesis.
El equilibrio establecido entre los dos factores determina su efecto fisiológico en las plantas; además, dependiendo de la dosis de ácido húmico, uno u otro lado predomina en su acción. En nuestro trabajo, ilustramos que los ácidos húmicos:
- Normalizan la absorción de iones $NO_3$ de soluciones que contienen concentraciones elevadas de NPK.
- Casi no tienen efecto en la absorción de $PO_4$.
- Alivian la clorosis que se produce con dosis altas de NPK, al equilibrar la absorción de nitrógeno y magnesio.
La dosis óptima de ácidos húmicos, en nuestra opinión, solo se puede encontrar teniendo en cuenta las dosis de NPK contra las que se aplica.
Los trabajos de Guminski y Guminska son de gran interés en este sentido, ya que mostraron que las fracciones de humatos o el humato de potasio sin fraccionamiento pueden utilizarse como protección contra altas concentraciones de la solución nutritiva. Lograron confirmar en condiciones de hidroponía que la adición de humatos al medio aumenta el rendimiento del cultivo en un 40% en comparación con la mezcla nutritiva normal, en un contexto de concentración de NPK 4 veces mayor. Enfatizan que la solución nutritiva a una concentración triple sin humato tiene un efecto negativo en la solución.
Otros factores ambientales y la eficacia de las sustancias fisiológicamente activas
Anteriormente, consideramos la eficacia de la acción de las formas fisiológicamente activas en función de la proporción y las dosis de los principales elementos minerales. Pero la absorción de nutrientes en la planta se ve afectada no solo por sus formas y presencia en el medio de nutrición radicular, sino también por:
- la presión osmótica;
- la presencia de iones tóxicos en la solución del suelo;
- su pH;
- la disponibilidad de oxígeno para las raíces, y otros.
Hay razones para creer que las sustancias fisiológicamente activas, al causar cambios significativos en el metabolismo de las plantas, también pueden influir en su reacción a estos factores.
Hernando dedicó uno de sus trabajos al uso de humatos solubles para aliviar la toxicosis en plantas causada por la salinidad del medio de nutrición radicular. Introdujo $CaCl_2$, $NaCl$ y $MgSO_4$ en una solución nutritiva normal, elevando su concentración a 5.6 y 12.6 Mo de conductividad. En este contexto, Hernando probó el efecto de diferentes dosis de ácidos húmicos.
De los trabajos de Hernando se deduce que:
- El ácido húmico en ciertas concentraciones alivia el efecto tóxico de la salinidad a 5.6 Mo, que inhibe el crecimiento normal del maíz.
- El efecto máximo del ácido húmico se manifiesta en dos dosis, a saber, 12 y 120 mg/l.
- Bajo la influencia del ácido húmico en las plantas bajo salinidad, la relación de cationes se normaliza (Fig. 6).
- La dosis óptima de ácidos húmicos para alta salinidad (12.5 Mo) es de 80 mg/l.
Conclusiones principales de Hernando:
- El ácido húmico alivia la toxicosis causada por la alteración del equilibrio fisiológico en la esfera de la nutrición radicular.
- El nivel de aplicación de ácido húmico fisiológicamente activo no es proporcional al efecto resultante.
- El cálculo de fertilizantes orgánicos requiere enfoques más complejos que los fertilizantes minerales.
Presentamos datos de un experimento de vegetación que caracterizan la influencia de diferentes dosis de ácido húmico en el crecimiento de los guisantes dependiendo del pH del medio. Esta sustancia fue más efectiva en el caso de reacciones del medio desfavorables ($pH 4$ y $7.5$) y mostró una acción débil en el caso de una reacción bastante adecuada para los guisantes ($pH 6$). Cabe señalar que en todas las reacciones del medio, el efecto máximo se obtuvo con la dosis más pequeña de ácido húmico utilizada en el experimento.
Resumiendo sus datos experimentales, el Profesor Guminski afirma que aquí actúa la ley: cuanto mayor es la desviación de la reacción del medio respecto a la óptima para una planta dada, más notable es el efecto de la acción fisiológica de los humatos (se refieren a desviaciones de pH que no conducen a la muerte de las plantas).
Al estudiar este problema en un cultivo de prueba de tomates, llegamos a la conclusión de que el efecto de la acción de las sustancias húmicas aumenta con la falta de oxígeno en el medio radicular. Los cálculos promediados mostraron:
- Con aireación, el aumento en el peso de la masa aérea de los cultivos acuáticos fue del 35% y de las raíces del +44.4%.
- Sin aireación, el aumento fue de +36.4% y +267%, respectivamente.
Presentamos los resultados de uno de nuestros experimentos en cultivo acuático con plántulas de maíz, en el que se introdujeron ácidos húmicos en el medio en un contexto de diversas condiciones de nutrición mineral y de oxígeno (Tabla 5). La temperatura promedio de este experimento fue de $30—32°C$.
| Esquema del Experimento | Con aireación y agitación | Sin aireación, con agitación | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| % de plantas intactas al día 10 del experimento | longitud promedio de la raíz, M±m | número de raíces de 2º orden por planta | % de plantas intactas al día 10 del experimento | longitud promedio de la raíz 1 M±m | número de raíces de 2º orden por 1 planta | |
| Mezcla completa de Pryanishnikov | 62.5 | 115±7.44 | 44.5 | 51.0 | 101±6.27 | 27.0 |
| Lo mismo + humato de potasio 10 mg por 1 l | 87.5 | 130±6.57 | 87.5 | 72.0 | 122±5.69 | 39.0 |
| Mezcla de Pryanishnikov, que contiene 4 normas N | 50.0 | 105±5.41 | 32.0 | 45.0 | 96±4.27 | 15.0 |
| Lo mismo + humato de potasio 10 mg por 1 l | 68.0 | 135±6.64 | 65.0 | 65.0 | 128±7.60 | 32.0 |
| Mezcla de Pryanishnikov, que contiene 8 normas N | 37.5 | 98±4.18 | 12.0 | 12.0 | 94 ±4.10 | 4.0 |
| Lo mismo + humato de potasio 10 mg por 1 l | 37.5 | 96±6.36 | 38.0 | 38.0 | 99±9.12 | 12.0 |
Estos datos muestran que:
- Las plantas cuyas raíces estaban en un medio con bajo contenido de oxígeno sufrieron más por las dosis altas de nitrógeno que aquellas bien aireadas.
- El efecto de los humatos de potasio en el contexto de 4 dosis de nitrógeno fue más notable que con una dosis simple.
- El efecto de los humatos fue relativamente mayor con la falta de oxígeno en el medio.
En consecuencia, las formas fisiológicamente activas de naturaleza húmica aumentan la resistencia de las plantas incluso cuando se superponen 2 factores desfavorables: falta de oxígeno y exceso de nitrógeno. Sin embargo, tal efecto de los humatos ya no se observa en la variante 8N.
Estudiamos el problema de la eficacia de los humatos fisiológicamente activos en presencia de bicarbonato de K y concluimos que bajo la influencia de los ácidos húmicos, la resistencia de las plantas (cultivo de prueba de tomates) al efecto tóxico del $KHC0_3$ aumenta.
- Este efecto se manifiesta más, nuevamente, con una cantidad reducida de oxígeno en el medio de nutrición radicular.
- Asocian los efectos tóxicos del carbonato de sodio con la precipitación de Fe, lo cual es contrarrestado por el ácido húmico.
La influencia de la temperatura en la eficacia de las formas fisiológicamente activas puede demostrarse con los datos de la Tabla 6. Se observó que en los casos en que la temperatura de las formas fisiológicamente activas es inferior al nivel necesario para los procesos enzimáticos, las formas fisiológicamente activas no dan el efecto adecuado.
| Cultivo | Esquema del Experimento | 14 —18°C | 8 —12°C | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| longitud de la raíz de primer orden, mm | número de raíces de segundo orden, mm | longitud del tallo, mm | longitud de la raíz de primer orden, mm | número de raíces de segundo orden, mm | longitud del tallo, mm | ||
| Trigo de invierno | Agua | 36 | no | 85 | 36 | no | 75 |
| Humato de potasio | 150 | 220 | 200 | 124 | 119 | 95 | |
| Cebada de primavera | Agua | 56 | no | 180 | 32 | no | 100 |
| Humato de potasio | 173 | 145 | 180 | 280 | 180 | 180 | |
Utilizando $Р^{32}$, se observó que a una temperatura que inhibe los procesos enzimáticos, las sustancias húmicas no solo no estimulan la absorción de fósforo en la planta, sino que, por el contrario, contribuyen a su liberación al medio.
| Variantes del experimento | Número de impulsos/min por 10 kg de materia seca | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Números de experimento 1, 2, 3, 4 | Números de experimento 1, 2, 3, 4 | |||||||
| t +11 | t +8 | t +22 | t +18 | t +11 | t +8 | t +22 | t +18 | |
| Agua + $Р^{32}$ | 1330 | 837 | 323 | 484 | 2156 | 1995 | 683 | 618 |
| Ácido húmico + $Р^{32}$ | 1226 | 615 | 276 | 334 | 2632 | - | 855 | 767 |
También se puede observar un aumento en la eficacia relativa del ácido húmico con una disminución en la humedad del suelo. El experimento se llevó a cabo en suelo castaño con trigo de primavera (Tabla 8).
- Al regar hasta el 60% de la capacidad de campo total, el ácido húmico aumentó ligeramente el rendimiento de grano y redujo ligeramente el rendimiento de paja.
- Con una humedad insuficiente en un período posterior (riego hasta el 35% de la capacidad de campo total), el panorama cambió drásticamente. El ácido húmico tuvo una influencia positiva significativa en la formación de órganos reproductivos e incluso contribuyó al crecimiento del tallo.
| Esquema del Experimento | Fertilizado con ácido húmico | Riego hasta el 60% de la capacidad de campo total (g por recipiente) | Riego hasta el 35% de la capacidad de campo total (g por recipiente) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| peso del tallo | peso de las espigas | peso del grano | peso del tallo | peso de las espigas | peso del grano | ||
| Sin fertilizante | No | 11.0 | 7.5 | 5.1 | 6.3 | 4.7 | 3.3 |
| » | Al llenar | 10.8 | 7.9 | 5.4 | 7.0 | 5.4 | 3.3 |
| » | Lo mismo + 2 riegos | - 9.3 | 8.0 | 5.6 | 7.4 | 5.8 | 3.7 |
| NP | No | 22.0 | 17.9 | 12.8 | 12.0 | 7.2 | 4.6 |
| Al llenar | 19.2 | 18.1 | 13.0 | 15.3 | 14.0 | 5.8 | |
| » | Lo mismo + 2 riegos | - 22.4 | 20.0 | 13.8 | 11.5 | 11.1 | 4.4 |
| **Lo mismo, en %, respecto a los controles** | |||||||
| Sin fertilizante | Al llenar | 92 | 105 | 106 | 111 | 116 | 100 |
| » | Lo mismo + 2 riegos | 84 | 106 | 109 | 119 | 125 | 112 |
| NP | Al llenar | 87 | 101 | 101 | 120 | 194 | 125 |
| » | Lo mismo + 2 riegos | 102 | 111 | 108 | 96 | 154 | 96 |
Nota: todos los recipientes se regaron hasta el 60% de la capacidad de campo total hasta el ahijamiento.
Conclusión: La eficacia del ácido húmico es mayor cuando la planta se encuentra en condiciones que se desvían de la norma. El ácido húmico aumenta la resistencia de las plantas a la sequía.
SOBRE LA CUESTIÓN DE LA NATURALEZA DEL FENÓMENO Y SU POSIBLE SIGNIFICADO
En primer lugar, cabe señalar que en medicina se conocen desde hace mucho tiempo una serie de medicamentos que tienen la característica de aumentar la resistencia general del organismo. Estos son:
- preparados de ginseng, eleuterococo espinoso, raíz dorada y otras plantas;
- preparados sintéticos - derivados de benzimidazol, por ejemplo, diabazol;
- preparados y estimulantes tisulares propuestos por el académico Filatov.
La mayoría de los investigadores que trabajan con estas sustancias creen que la similitud en su acción se explica por su influencia directa sobre las células y la síntesis de proteínas. En cuanto a la naturaleza de la acción de las sustancias húmicas fisiológicamente activas en las plantas, aunque existe una vasta literatura sobre este tema, todavía no existe una teoría que pueda explicar la naturaleza del aumento de la resistencia general del organismo vegetal bajo su influencia.
Es necesario enfatizar que en las plantas, su crecimiento, que es una función integral de muchos procesos bioquímicos y fisiológicos que se desarrollan en las células, puede servir como una prueba característica de la reacción a las condiciones externas. Los procesos determinantes entre estos deben considerarse:
- procesos energéticos;
- síntesis de ácidos nucleicos responsables de la transferencia de información genética e información en la síntesis de proteínas;
- la síntesis de las propias enzimas proteicas, que dirigen y controlan todo el ciclo del metabolismo celular.
En consecuencia, se puede suponer que la acción de los ácidos húmicos fisiológicamente activos, que aumentan la resistencia no específica, debe estar dirigida a normalizar y estimular esos mismos procesos principales del metabolismo celular que son inhibidos o bloqueados por factores ambientales inhibidores.
En las investigaciones realizadas por nuestros empleados, se muestra que los humatos fisiológicamente activos alivian en cierta medida la acción de una serie de inhibidores diferenciados:
- respiración (p-nitrofenol);
- fosforilación oxidativa (2,4-dinitrofenol);
- síntesis de ácidos nucleicos y proteínas (8-azaguanina, DIC-nucleasa, pirofosfato 1 Ma actinomicida D, cloranfenicol).
Al mismo tiempo, se eliminan los bloqueos de procesos y parámetros funcionalmente dependientes, como la mitosis, el volumen nuclear y el crecimiento de órganos vegetales individuales. Para ilustrar, presentamos los resultados de algunos experimentos (Tablas 10, 11).
| Esquema del Experimento, medio de cultivo de semillas | medio al que se trasplantaron las plántulas | Longitud de la raíz, mm | ||
|---|---|---|---|---|
| 48 horas después del trasplante | 72 horas | 96 horas | ||
| Agua | Agua | 18.8 | 39.6 | 53.4 |
| Humato de potasio, 0.005% | Humato de potasio, 0.005% | 24.8 | 55.0 | 77.8 |
| 8-azaguanina, $10^{-3}M$ | 8-azaguanina, $10^{-3}M$ | 11.9 | 19.8 | 20.8 |
| 8-azaguanina, $10^{-3}M$ | Agua | 11.9 | 34.2 | 44.6 |
| 8-azaguanina, $10^{-3}M$ | Humato de potasio, 0.005% | 11.9 | 43.2 | 54.0 |
| Esquema del Experimento, medio de germinación de semillas | medio al que se trasplantaron las plántulas | Longitud de la raíz, mm después del trasplante | ||
|---|---|---|---|---|
| después de la inmersión 48 horas | 72 horas | 96 horas | ||
| Agua | Agua | 18.0 | 39.6 | 53.4 |
| Humato de potasio, 0.005% | Humato de potasio, 0.005% | 24.8 | 55.0 | 77.8 |
| Pirofosfato de potasio, $10^{-3}M$ | Agua | 14.5 | 34.2 | 44.6 |
| Pirofosfato de potasio, $10^{-3}M$ | Pirofosfato de potasio, $10^{-3}M$ | 14.5 | 35.6 | 42.4 |
| Pirofosfato de potasio, $10^{-3}M$ | Humato de sodio, 0.005% | 14.5 | 56.2 | 69.2 |
| Esquema del Experimento, medio en el que se remojaron las semillas durante 48 horas | medio al que se trasplantaron las plántulas durante 6 días | Longitud de las plántulas, mm | Peso húmedo de las plántulas del plato, g | Contenido de proteínas en % 'a peso seco absoluto | Contenido de aminoácidos libres, mg/% |
|---|---|---|---|---|---|
| Agua | Agua | 143 | 3.25 | 14.86 | 181.1 |
| Cloranfenicol | Cloranfenicol | 73 | 1.33 | 10.94 | 1230.0 * |
| Cloranfenicol | Agua | 98 | 2.10 | 13.57 | 707.2 |
| Cloranfenicol | Humato de potasio | 119 | 2.60 | 15.56 | 551.4 |
| Medio en el que se mantuvieron las semillas germinadas durante 24 horas | Medio de cultivo de plántulas | Número de células examinadas, uds. | Índice Mitótico - dispersión absoluta |
|---|---|---|---|
| Agua | Agua (control) | 5400 | 45.4±4.9 |
| Cloranfenicol, 0.025% | Cloranfenicol, 0.025% | 6000 | 12.5±2.5 |
| » | Agua | 6000 | 18.0±3.6 |
| » | Humato de potasio $3.1 \times 10^{-5}$ m/l | 6000 | 34.0±3.4 |
Es obvio que bajo la influencia de las formas fisiológicamente activas estudiadas, los bloqueos de los procesos bioquímicos y fisiológicos principales a nivel celular no solo se eliminan, sino que también son estimulados por ellas. Se llevaron a cabo experimentos especiales utilizando el método isotópico para establecer el hecho de la aceleración de la síntesis de ácidos nucleicos bajo la influencia de humatos fisiológicamente activos (Tabla 14).
| Las semillas se germinaron en: | Actividad específica en impulsos por -/ fósforo total, Kx | T, horas (M±m) | ||
|---|---|---|---|---|
| (M±m) | ||||
| Nucleótidos libres | Agua | 3194±146 | 424±24 | 16.0± 1.0 |
| Solución de humato K | 4295±172 | 625±35 | 11.0± 1.0 | |
| ADN | Agua | 1647± 41 | 196± 5 | 35.0± 1.0 |
| Solución de humato K | 1985±268 | 243±37 | 29.0± 4.0 | |
| ARN de bajo polímero | Agua | 1861±187 | 225±25 | 31.0± 3.0 |
| Solución de humato K | 2633± 94 | 336±14 | 21.0± 1.0 | |
| ARN de alto polímero | Agua | 541 ± 52 | 61± 6 | 116.0±11.0 |
| Solución de humato K | 831 ± 78 | 94± 9 | 74.0± 7.0 | |
Es obvio que bajo la influencia de los humatos, el coeficiente de renovación molecular aumenta. En otras palabras, se confirma la afirmación de que los humatos fisiológicamente activos aceleran la velocidad de síntesis de ácidos nucleicos.
Por lo tanto, todo este material experimental está en consonancia con la idea de que bajo la influencia de las formas fisiológicamente activas, el organismo vegetal adquiere una mayor capacidad para los procesos de reparación a nivel celular, lo que explica el aumento de la resistencia no específica de las plantas en general.
Factores Ecológicos y Significado Práctico
Y, sin embargo, ya hay motivos para pensar que el uso de sustancias húmicas fisiológicamente activas para aumentar la resistencia general de las plantas es posible. Al mismo tiempo, se deben tener en cuenta una serie de condiciones y, sobre todo, las ecológicas.
Al comparar la tecnología adoptada en Polonia (procesamiento de materias primas con $H_3PO_4 + KHCО_3$) con la tecnología utilizada en Japón (procesamiento con $HNO_3 + MgCО_3$), concluye, basándose en los resultados de experimentos de campo, que:
- A altas temperaturas ambientales, los preparados polacos tienen una ventaja.
- A bajas temperaturas, los japoneses la tienen.
Al abordar la cuestión de la naturaleza de la actividad biológica de los preparados, señalamos que los humatos fisiológicamente activos afectan principalmente los procesos de respiración y fotosíntesis en las plantas.
- Los ácidos fúlvicos extraídos con agua fría tienen la influencia más activa en los procesos oxidativos durante la respiración.
- Los ácidos húmico-melánicos influyen en la fotosíntesis.
Aplicación según las condiciones:
- **Ácidos fúlvicos:** Proporcionan un efecto de estimulación positivo a temperaturas ambientales superiores a $20°C$, y negativo a temperaturas más bajas.
- **Ácidos húmico-melánicos:** Estimulan el proceso de fotosíntesis y reemplazan parcialmente las sales de K. Dan los mejores resultados en variantes con una dosis completa de fertilizantes minerales, con media dosis de sales de K y con una pequeña dosis de sulfato de Mg.
Perspectivas en diferentes regiones:
- **En regiones húmedas:** La aplicación al suelo en combinación con fertilizantes minerales y en forma de fertilizantes complejos es prometedora. El principal factor activo está asociado con los ácidos húmico-melánicos.
- **En regiones secas:** El uso de preparados húmicos solubles en agua en la alimentación foliar es el más prometedor. El principal factor activo está asociado con los ácidos fúlvicos.
Cabe destacar que el enfoque ecológico permite en gran medida pronosticar las áreas más prometedoras para la aplicación de estas sustancias y determina las opciones óptimas para su uso en condiciones específicas.
Al evaluar la fertilidad del suelo, es necesario tener en cuenta la presencia de sustancias fisiológicamente activas en ellos.
El uso de sustancias fisiológicamente activas de naturaleza húmica para combatir la toxicosis de dosis altas de fertilizantes minerales parece muy tentador, especialmente porque aumentan el coeficiente de utilización de los elementos de nutrición mineral.
Las prácticas para la aplicación de estas sustancias pueden ser diversas:
- Uso de preparados especiales para la alimentación radicular y foliar en el contexto de fertilizantes minerales.
- Fertilizantes húmicos complejos obtenidos a base de turba o leonardita.
- Compost y humus.
A la luz de todo lo anterior, se puede decir que cuanto más avance el progreso técnico en la Tierra, más importante se vuelve el papel tanto de la materia orgánica del propio suelo como de los fertilizantes que los contienen, y más atención merece el estudio del humus del suelo y los fertilizantes por parte de la comunidad científica.