Cambios en los procesos bioquímicos en plantas bajo la influencia del humato

Los estudios comentados anteriormente demostraron que la actividad fisiológica de las sustancias húmicas también se manifiesta si la planta recibe parte de la molécula de ácido húmico que forma parte de su núcleo. Al mismo tiempo, una simple afirmación de este hecho en sí misma no dice nada sobre los cambios en los procesos metabólicos de la planta que conducen a un efecto agronómico positivo y, en esencia, no explica la naturaleza de la acción fisiológica de los ácidos húmicos.

Para establecer en qué dirección se manifiesta el efecto fisiológico de los ácidos húmicos, nos propusimos rastrear los cambios en el metabolismo de las plantas bajo la influencia de estos compuestos. Esto es especialmente conveniente de observar durante el desarrollo de las plántulas, ya que en las etapas iniciales del desarrollo de la planta responden más activamente a la acción fisiológica de los ácidos húmicos.

Metodología experimental

Lo primero que nos pareció importante averiguar fue si las plantas en germinación utilizan sustancias húmicas del entorno para sus funciones vitales y cuál es la naturaleza de su impacto en el organismo. Lo más conveniente para estudiar este tema fue usar patatas, ya que los brotes de este cultivo se alimentan de las sustancias orgánicas preparadas del tubérculo durante mucho tiempo y, al parecer, se excluye la necesidad de su afluencia desde el exterior al ojo del brote.

Para este propósito se realizó un experimento de laboratorio en cultivo acuático con papa. Para evitar procesos de síntesis secundaria durante la absorción de sustancias minerales por las raíces, el experimento se realizó utilizando agua destilada. De este modo, cualquier desviación en el desarrollo respecto a las plantas de control debía atribuirse únicamente a las sustancias orgánicas introducidas en el medio acuático.

En este experimento se probó el humato de potasio, obtenido de la turba mediante un método generalmente aceptado. Los tubérculos germinaron a la luz del 29 de abril al 3 de junio. En ese momento, a partir de los ojos apicales se habían desarrollado brotes bien formados de 2 a 2,5 cm de largo. La germinación posterior se realizó en recipientes con agua y una solución de humato de potasio al 0,001%. Para ello, algunos de los tubérculos se colocaron sobre una placa de nido de abeja que estaba en contacto con la superficie del agua del recipiente. Desde la base de los ojos se hicieron pasar a través de las celdas mechas de papel de filtro, por donde fluía el agua hasta los tubérculos radiculares rudimentarios. Una vez que las raíces llegaron al agua se retiraron las mechas. Se hizo lo mismo con la otra parte de los tubérculos, pero en lugar de agua se utilizó una solución de humato de potasio para la germinación. En ambas variantes, los tubérculos estuvieron expuestos al aire todo el tiempo.

Resultados del experimento

La figura 2 muestra plantas experimentales en el decimoquinto día de germinación. Es de destacar el mayor crecimiento de los brotes y sobre todo de las raíces en la variante con humato de potasio. El peso promedio del ojo y de las raíces por tubérculo aquí fue de 6,66 y 1,52 g, mientras que en el control fue de 4,88 y 0,86 gramos, respectivamente.

Es especialmente interesante observar la diferencia en la esperanza de vida de las plantas experimentales. Así, en la variante de control, el crecimiento de raíces y brotes se detuvo prematuramente y el 18 de junio, es decir 15 días después de la preparación para la germinación, el experimento tuvo que ser terminado debido al evidente estado necrótico de las plantas. En la variante con humato de potasio, estos síntomas aparecieron recién el 28 de junio, es decir, nueve días después.

Cambios bioquímicos

Estudios bioquímicos han demostrado que, en comparación con los datos iniciales (Tabla 4), los procesos hidrolíticos predominan en los tubérculos de ambas variantes durante el período de germinación. Se acompañan del movimiento de nutrientes hacia los órganos en crecimiento.

Así, al final del experimento, la cantidad de ceniza y materia seca en los tubérculos disminuyó en promedio un 20%. El contenido de sustancias ópticamente activas (productos de la hidrólisis de carbohidratos) ha aumentado considerablemente (en un 23%). En los órganos en crecimiento, la actividad de la peroxidasa aumentó muy rápidamente. En particular, en el ojo del tubérculo original, la actividad de la peroxidasa fue de 39 mg de Co por 1 g de sustancia; Una semana después de la germinación, ya era igual a 86,6 mg de Co, y después de otra semana alcanzó 106 mg de Co. Al mismo tiempo, la actividad enzimática en el tubérculo permaneció casi sin cambios y ascendió a solo 2,1 mg de Co.

Distribución de nitrógeno y fósforo

Se estudió con más detalle la cuestión de la movilización de nitrógeno y fósforo en los tubérculos bajo la influencia del humato de potasio (tablas 5, 6, 7, 8). Los datos del análisis muestran la distribución de elementos en los órganos de la planta tal como se desarrollaron al final del experimento (15 días después de la germinación). De estos datos se desprende que durante el periodo de germinación el sistema radicular de la patata se enriquece considerablemente con fósforo y sobre todo con sustancias nitrogenadas debido al influjo de sustancias plásticas procedentes del tubérculo madre.

La influencia del humato en la distribución de elementos.

La influencia del humato de potasio en la distribución de formas comunes de nitrógeno y fósforo es claramente visible sólo en el brote. Al mismo tiempo, el flujo de sustancias que contienen nitrógeno desde el tubérculo hacia el brote aumenta bajo su influencia, mientras que el fósforo, por el contrario, disminuye algo. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el menor contenido de fósforo en el brote en términos de humato de potasio se obtiene debido a la forma asociada a la proteína. El contenido de formas fisiológicamente activas de fósforo no disminuye, sino que en las raíces incluso aumenta drásticamente. Esto es claramente visible si calculamos la relación entre la forma soluble en ácido tricloroacético y el fósforo proteico (Tabla 9).

Actividad de la peroxidasa

La alta movilidad del ácido fosfórico en las raíces está obviamente asociada a la importancia biológica de este órgano para todo el organismo e indica la intensidad de los procesos de oxidación-reducción que allí ocurren. De hecho, en un estudio especial (Tabla 10) se observó una conexión directa entre la actividad de la peroxidasa y el contenido de fósforo móvil en los órganos de las plantas.

Conclusiones

Así, el material obtenido da motivos para creer que las sustancias húmicas de la turba son absorbidas por las patatas en el período temprano. Considerando su estrecha similitud química y genética con la materia orgánica del suelo, se puede considerar que el consumo de sustancias húmicas es la misma necesidad natural desarrollada por la planta en el proceso de evolución, como lo es la percepción de sales minerales.