El fósforo es uno de los nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas y se requiere un suministro adecuado de P para un crecimiento y una reproducción óptimos. El fósforo cae en la categoría de macronutrientes, lo que significa que los cultivos lo requieren en cantidades relativamente altas y, en consecuencia, a menudo es deficiente para una producción agrícola óptima. Las plantas requieren menos fósforo que nitrógeno; la P representa 0.2-1.0% de la s.s. La mayor parte se acumula en los órganos reproductores y, en los órganos, donde los procesos de síntesis de biomasa son intensos.
El fósforo se encuentra en los suelos tanto en forma orgánica como inorgánica (mineral) y su solubilidad en el suelo es baja. Los compuestos de fósforo que están presentes en el suelo están mayormente determinados por el pH y el tipo y cantidad de minerales. Los compuestos minerales de fósforo suelen contener aluminio, hierro, manganeso y calcio. En suelos ácidos, el fósforo tiende a reaccionar con aluminio, hierro y manganeso, mientras que en suelos alcalinos la fijación predominante es con calcio. El rango de pH óptimo para la máxima disponibilidad de fósforo es 6-7, cuando se produce el equilibrio entre el fósforo en fase sólida y el fósforo en la solución del suelo circulante. Las raíces de las plantas absorben el fósforo de la solución del suelo circulante. En comparación con otros macronutrientes, la concentración de fósforo en la solución del suelo es mucho menor y oscila entre 0,001 mg/l y 1 mg/l. Cuando las raíces de las plantas eliminan el fósforo de la solución circulante, parte del fósforo adsorbido en la fase sólida se libera en la solución circulante para mantener el equilibrio. En general, las plantas absorben el fósforo en forma de ion ortofosfato: HPO4-2 o H2PO4-. La proporción en que se absorben estas dos formas está determinada por el pH del suelo, cuando el pH es más alto se absorbe más la forma H2PO4-.
La movilidad del fósforo en el suelo es muy limitada y, por lo tanto, las raíces de las plantas solo pueden absorber fósforo en sus inmediaciones. Dado que la concentración de fósforo en la solución del suelo es baja, las plantas utilizan principalmente la absorción activa contra el gradiente de concentración (es decir, la concentración de fósforo es mayor en las raíces que en la solución externa del suelo).
Una vez dentro de la raíz de la planta, el P puede almacenarse en la raíz o transportarse a las partes superiores de la planta. A través de diversas reacciones químicas, se incorpora a compuestos orgánicos, incluidos ácidos nucleicos (ADN y ARN), fosfoproteínas, fosfolípidos, azúcares, enzimas y algunas moléculas que contienen fósforo que transfieren energía. Tanto dentro de estas moléculas orgánicas como en forma de ión fosfato, el P se transporta por toda la planta, donde está disponible para reacciones posteriores. El fósforo juega un papel fundamental en casi todos los procesos de la planta que implican transferencia de energía.
El fósforo es esencial en la fotosíntesis y la respiración, donde juega un papel importante en la acumulación y transferencia de energía. Es un componente indispensable de las estructuras de los ácidos nucleicos, ADN y ARN, que contienen información genética. Un suministro adecuado de P es esencial para la formación de nuevas células y para la transferencia del código genético de una célula a otra durante la división celular.
El fósforo también es un componente de la fitina, una de las principales formas de almacenamiento de P en las semillas. Alrededor del 50 por ciento del P total en las semillas de leguminosas y del 60 al 70 por ciento en los granos de cereales se almacena como fitina o compuestos estrechamente relacionados.
Un suministro inadecuado de P puede reducir el tamaño, el número de semillas y la viabilidad de las semillas.
Las semillas tienen la concentración más alta de P en una planta madura y se requiere P en grandes cantidades en las células jóvenes, como los brotes y las puntas de las raíces, donde el metabolismo es alto y la división celular es rápida. P ayuda al desarrollo radicular, al inicio de la floración y al desarrollo de semillas y frutos.
Una disponibilidad adecuada de fósforo permite que los procesos descritos anteriormente operen a tasas óptimas y que el crecimiento y desarrollo de la planta avance a una tasa normal. El P es necesario en grandes cantidades durante las primeras etapas de la división celular y cuando es limitante, inicialmente ocurre un crecimiento lento, débil y atrofiado. Hay una reducción en la expansión y área foliar, así como en el número de hojas. El crecimiento de las raíces también se ve reducido por la deficiencia de P, lo que lleva a una menor biomasa de raíces disponible para alcanzar el agua y los nutrientes. El P es relativamente móvil en las plantas y puede transferirse a nuevos sitios de crecimiento, lo que hace que aparezca un color oscuro a verde azulado en las hojas más viejas de algunas plantas. En caso de deficiencia severa, las hojas y los tallos pueden adquirir un color rojo violáceo. Otros efectos de la deficiencia de P en el crecimiento de las plantas incluyen la maduración tardía y el desarrollo deficiente de semillas y frutos.
El fósforo (P) es el segundo nutriente limitante necesario para el crecimiento y desarrollo de las plantas, después del nitrógeno. Es relativamente inmóvil en el suelo y su disponibilidad depende de varios factores, tales como:
- Textura del suelo: los suelos arcillosos absorben más P que los que tienen menos arcilla.
- Contenido de piedra caliza: cuanto mayor sea el contenido de piedra caliza en el suelo, más P se une a los compuestos de fosfato de calcio que son muy poco solubles y no están fácilmente disponibles para que las plantas los absorban.
- Temperatura del suelo: la baja temperatura del suelo reduce la disponibilidad de P al retardar su movimiento hacia la raíz y reducir la mineralización de la materia orgánica que hace disponible el fósforo inorgánico.
Los fertilizantes orgánicos son una excelente fuente de P para la producción vegetal gracias al alto contenido de fósforo orgánico que no está sujeto a problemas de insolubilidad. El P en los suelos puede existir en muchas formas inorgánicas y orgánicas que no están disponibles para que las plantas las absorban, pero los microorganismos específicos juegan un papel fundamental en la solubilización de las formas recalcitrantes de P que se encuentran en los suelos. Las bacterias solubilizadoras de fosfato (PSB) son muy importantes para la nutrición de las plantas en la agricultura y juegan un papel fundamental en la disponibilidad de fósforo para la absorción de las plantas. El principal mecanismo para la solubilización de P en el suelo es la disminución del pH, a través de la producción microbiana de ácidos orgánicos. Además, los hongos micorrícicos, que desarrollan una relación simbiótica con las raíces de las plantas y extienden sus hifas filiformes al suelo, pueden aumentar la absorción de fósforo, especialmente en suelos ácidos con bajo contenido de fósforo. Para lograr el objetivo de una agricultura sostenible, la aplicación de microorganismos capaces de solubilizar fósforo representa un nuevo enfoque capaz, al mismo tiempo, de mejorar la calidad del suelo y la absorción de fósforo.
La eficiencia del uso de fertilizantes a base de fósforo en tierras agrícolas puede mejorarse o reducirse según las elecciones del productor en cuanto al momento, la dosis y la frecuencia de aplicación. El manejo adecuado de los fertilizantes a base de fósforo y del suelo es esencial para evitar que el fósforo agrícola afecte negativamente la calidad del agua.
Aportar un exceso de P a través de fertilizantes, con cantidades del elemento superiores a las necesidades reales del cultivo, no es sensato tanto desde el punto de vista ambiental como económico. No existe una justificación agronómica para aumentar el nivel de P, salvo que la cantidad sea suficiente para un crecimiento y desarrollo óptimos de los cultivos. Por tanto, una vez alcanzados los niveles de suficiencia del cultivo en el suelo, las aplicaciones de P sólo deben realizarse teniendo en cuenta los análisis de suelo. Además, aplicar la fuente correcta de fósforo y las mejores prácticas de manejo de fertilización es esencial para cumplir con los estándares modernos para una agricultura más sostenible.
