Introducción
- Uno de los primeros experimentos que se llevaron a cabo al respecto de estas cuestiones tuvo lugar hará unos 300 años en Flandes y fue llevado a cabo por el científico Jan van Helmont. La experiencia consistió en plantar un sauce en una cantidad previamente pesada de tierra y mantenerlo allí, regando cuando era necesario pero sin aportar extras de abonos, durante alrededor de cinco años. Tras este periodo de tiempo, se separó el árbol de la tierra en que había estado plantado, y tras secarla se procedió a su pesaje, así como al pesaje del árbol. El resultado fue que el suelo había disminuido su masa en casi sesenta gramos, mientras que el árbol había ganado mas de cuatro kilos y medio. La conclusión a la que se llegó fue que era el agua la encargada de hacer que el árbol creciera.Si bien es una conclusión más o menos correcta, no se pueden olvidar esos 60 gramos de suelo "desaparecidos", así como la influencia del aire que rodea la planta. Hoy en día se sabe que entre el 15 y el 20% de una planta no leñosa está formado por estos elementos del suelo o del aire, mientras que el resto es simplemente agua.La forma de determinar con precisión cuales son estas sustancias esenciales, y en qué cantidades se encuentran presentes, es realizar análisis químicos de plantas sanas, sin enfermedades o rastros de contaminaciones. En primer lugar se debe secar la planta recién recolectada para eliminar su contenido de agua, y para ello se calienta entre 70 y 80 grados centígrados durante uno o dos días. El producto resultante se llama "materia seca". Las proporciones pueden variar según la especie, pero como referencia se puede tomar un informe de 1924 en el que se listaban las proporciones para la parte aérea del maíz seco: oxígeno 44,4%, carbono 43,6%, hidrógeno 6,20%, nitrógeno 1,50%, potasio 0,92%, calcio 0,23%, fósforo 0,20%, magnesio 0,18%, azufre 0,17%, cloro 0,14%, hierro 0,08%, etc.En realidad en los vegetales se han encontrado más de 60 elementos distintos, incluyendo algunos tan sorprendentes como oro, plomo, mercurio, arsénico y uranio. Es más, si en el informe de 1924 se hubiera realizado un análisis más detallado, con medios no disponibles en la época, de la composición del "maíz seco", la lista de elementos hubiera sido mucho más larga de la que fue presentada. Teniendo en cuenta que en general los diferentes suelos están formados principalmente por aluminio, oxígeno, silicio y hierro, resulta evidente que la composición de los vegetales no respeta estas proporciones. Esto es debido a diferentes causas, en primer lugar porque una planta toma grandes cantidades de oxígeno y carbono del aire, en segundo lugar porque buena parte de los elementos antes mencionados que componen el suelo se presentan en forma no soluble y por tanto inaccesibles para la planta, y por último porque las raíces absorben cada uno de los elementos a unas velocidades muy dispares.Evidentemente un aficionado a la jardinería puede tomarse estas proporciones a título de curiosidad y teniendo muy presente que pueden variar de planta a planta, por ejemplo en el contenido de carbono que, según las especies, puede sobrepasar el 50%.
Cultivo en una solución de nutrientes:
- Cultivo en una solución de nutrientesYa desde el siglo XIX empezaba a estar bastante claro que las plantas necesitaban determinados elementos concretos para subsistir. Algunos de estos elementos eran, por ejemplo, calcio, potasio, azufre, fósforo, hierro, etc., pero el gran problema radicaba en conocer con precisión esta lista de elementos y sobre todo las cantidades esenciales para el correcto desarrollo de la planta. Para resolver este rompecabezas se llegó a la conclusión que no podía cultivarse en el suelo, pues era un ambiente demasiado complejo para su estudio, sino que se debía tratar de cultivar en una solución de sales minerales de composición química perfectamente controlada. Nació así lo que se denominó "cultivo hidropónico", o cultivo sin suelo. Todo esto a pesar de que también se descubrió que la raíz se desarrolla mejor en un ambiente bien ventilado, algo que complicaba en cierta medida los experimentos. Y a pesar también de que se hacía necesaria una muy frecuente renovación de la solución de nutrientes pues su propiedades cambiaban constantemente.Pese a todo, poco a poco, con el paso de los años y las mejoras técnicas, se fueron recopilando datos sobre aquellos elementos que parecen resultar necesarios para la planta. Incluso de aquellos que aparecen en cantidades extremadamente pequeñas, en cantidades traza
Elementos necesarios:
- Elementos esencialesUna de las consideraciones que sirven para calificar a un elemento como "esencial" es que éste sea imprescindible para que la planta pueda completar su ciclo vital. Hoy en día se consideran esenciales un total de 17 elementos distintos gracias a los cuales, y en presencia de luz solar, la mayoría de plantas puede llegar a sintetizar cualquier compuesto que necesiten.Estos elementos esenciales son: Molibdeno, Níquel, Cobre, Zinc, Manganeso, Boro, Hierro, Cloro, Azufre, Fósforo, Magnesio, Calcio, Potasio, Nitrógeno, Oxígeno, Carbono e Hidrógeno.Además de estos elementos algunas especies concretas pueden llegar a necesitar otros como por ejemplo puede ser el sodio. También hay que tener en cuenta que si bien no han sido incluidos en la categoría de esenciales, hay elementos cuya presencia favorece en gran medida determinados procesos en el desarrollo vegetal. Un ejemplo es el silicio que parece favorecer el crecimiento. Otro el cobalto, que resulta esencial en multitud de bacterias y estas a su vez esenciales para la planta en procesos como la fijación del nitrógeno. El selenio parece ser otro elemento importante en el desarrollo vegetal que incluso está provocando discusiones por si debe o no ser incluido en la lista de elementos esenciales. Etc.En resumen: en la actualidad se catalogan 17 elementos distintos cuya ausencia está demostrado que impide el desarrollo del ciclo vital de la planta, y también se catalogan toda una serie de elementos de lo más diverso que sin ser esenciales resultan beneficiosos directa o indirectamente para la planta. Evidentemente la lista de elementos esenciales no está cerrada ni mucho menos; con el paso de los años y los diferentes estudios ha ido creciendo, y muy posiblemente continúe haciéndolo.En función de las cantidades consumidas por la planta de cada uno, estos elementos esenciales se suelen englobar en dos grandes categorías; "Macroelementos" incluyendo aquellos consumidos en grandes cantidades y "Microelementos" formada por aquellos necesarios en cantidades muchísimo menores.Dentro de la categoría de Macroelementos, o macronutrientes, se engloban los siguientes elementos: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, potasio, fósforo, calcio, azufre, y magnesio.Los Microelementos, o micronutrientes, son: hierro, boro, zinc, manganeso, cobre, molibdeno, cloro y níquel. También es cierto que algunos autores añaden el cobalto a esta categoría, pero parece ser que solo resulta esencial para determinadas plantas inferiores como por ejemplo algunas algas.
