Elemento de calidad

La fertilización potásica es una práctica agronómica que se está volviendo cada vez más imprescindible en la fruticultura moderna, ya que es crucial para el buen desarrollo diversas variables relativas al desempeño productivo y cualitativo de los huertos. El potasio (K) es el catión más abundante en la célula vegetal, ocupa cerca del 1,5% del tejido foliar en peso seco, y es el catión más abundante en la fruta. Por ello, es uno de los nutrientes extraídos en mayores cantidades por los árboles frutales.

Es un mineral que promueve el crecimiento vigoroso de las plantas, pero sus efectos más notables se encuentran en la calidad de la fruta por su significativa contribución a la acumulación de sólidos solubles así como al desarrollo del color y calibre de los frutos. Además, el K actúa como activador de más de cuarenta enzimas y participa en la síntesis de proteínas. Su elevada movilidad le permite circular libremente al interior del árbol, aunque su redistribución hacia tejidos de reserva en el otoño es limitada y alcanza solo un 30% del K acumulado en los tejidos durante la temporada. Estos factores subrayan la importancia de una adecuada nutrición potásica para optimizar la calidad y maduración de los frutos.

El potasio en el suelo

Antes de revisar el desempeño del K en el árbol, resulta imprescindible comprender su dinámica en el suelo y los factores que determinan la disponibilidad para las plantas. En tal contexto, existen algunos indicadores que nos entregan los análisis de suelo que debemos conocer y saber interpretar para tomar decisiones acertadas relativas a la fertilización de huertos frutales con este mineral.

El primero de estos indicadores, y el más común por lo demás, es la concentración de K disponible. Este valor nos brinda información sobre abundancia del K presente en la solución, es decir, aquel que está disuelto en el agua que está en los macro y micro poros del suelo. Los niveles de referencia tradicionales sugieren que este valor se debería encontrar rangos similares o superiores a los 120 -240 mgkg-1 aproximadamente, según el estándar de referencia. Sin embargo, es transcendental la influencia de variables como la clase textural, y en particular la proporción de arcillas del suelo (sobre todo las del tipo 2:1) en la disponibilidad de K, por la retención que ejercen de este catión. Variables como esta deben ser considerada sal momento de interpretar un análisis de suelo, y por ello, estándares que consideran dicho factor (Cuadro 1) suelen ser mucho más certeros que aquellos que no los consideran.

Otro de los indicadores que contribuyen a conocer la fertilidad potásica de un suelo es el K intercambiable, es decir, aquel que se encuentra en los sitios de intercambio del suelo, que es como la “despensa” que tiene el suelo para guardar cationes. En tal contexto, también existen estándares que nos permiten categorizar el nivel o concentración de K intercambiable, en meq 100g-1. En el Cuadro 2 se visualizan niveles de referencia para el K intercambiable y para las otras bases de intercambio (Ca2+, Mg2+y Na+).

El tercer indicador, dice relación con la proporción que ocupa en K en la capacidad de intercambio catiónico (CIC) del suelo. Este es un indicador crucial, ya que estandariza la concentración de K presente en los sitios de intercambio con la capacidad total que tiene el suelo de absorber cationes. Por ello, es una variable que refleja el equilibrio que presenta un suelo en cuanto al K y a las otras bases de intercambio presentes en la CIC, factor que resulta determinante para un óptimo crecimiento de las plantas. En tal contexto, un suelo con un pH superior a 5,5-6,0 puede ser considerado como óptimo si tiene el siguiente orden de abundancia de cationes: Ca2+> Mg2+> K+> Na+.

Específicamente, un suelo equilibrado debería contener entre un 65% y 85% de sus sitios de intercambio ocupados con calcio, con un ideal de 75%. El magnesio debería ocupar entre un 6% y un 12% de la CIC, con un objetivo óptimo del 10%. El K debería estar en un rango del 2,5% al 5%,y el sodio debería ocupar el porcentaje restante. Además, las proporciones anteriores definen las relaciones entre los cationes adsorbidos en la CIC, entre las cuales destacan Ca: K y Mg: K, las que se deberían encontrar en razones de 20-25:1 y 2-4:1, respectivamente. Mantener estas proporciones de cationes en el suelo resulta fundamental para la nutrición potásica de los huertos frutales, ya que los sistemas de absorción radical de cationes en general, que se basan en la actividad de transportadores intermembrana y canales iónicos, están adaptados para dichos equilibrios.

El potasio en la planta y en la fruta

Conforme avanza la temporada frutícola, el K se va acumulando paulatinamente en los distintos órganos de los árboles a medida que es absorbido desde el suelo. A la cosecha, alrededor del 60-70% del K que fue absorbido en la misma temporada se concentra en los frutos, entre un 20-30% se encuentra en los brotes y hojas, y alrededor de un 10% se concentra en el tronco y las raíces. A nivel de fruta, el K se acumula en ella conforme se va desarrollando en el árbol.

Un modelo que representa esta dinámica ha sido descrito por Mpelasoka et al. (2003) en la uva (Figura 1), en donde la acumulación de K en las bayas sigue el mismo patrón doble sigmoideo de la curva de crecimiento de las uvas. En términos de concentración de cationes en fruta a la cosecha, el K suele ser muy superior al resto de los cationes. En efecto, en cerezas Sweetheart, Paulo et al. (2017) reportaron las siguientes concentraciones en mg por 100 g PF: K≈523; Ca≈16; Mg≈24; Na≈0,6; Cu≈0,1; Mn≈0,2; Fe≈0,3.

La evidencia de que la acumulación de K siga el mismo patrón que el del crecimiento de los frutos tiene un sustento fisiológico, ya que la relación entre la concentración de K y el tamaño de los frutos está estrechamente ligada a la extensión celular. Este proceso involucra la formación de una gran vacuola central que ocupa entre el 80% y el 90% del volumen celular. Para que ocurra la extensión celular en los frutos, es esencial cumplir con dos requerimientos: primero, debe haber un incremento en la extensibilidad de la pared celular, lo que permite a las células expandirse. Segundo, es necesaria la acumulación de un soluto que genere el potencial osmótico interno requerido para que entre agua desde las células adyacentes, y las células se extiendan. En tal contexto, y sobre todo en los primeros períodos de la fase de extensión celular, el K juega un papel crucial en este proceso, ya que dicho mineral es el principal soluto que genera el potencial osmótico, permitiendo así el crecimiento y la ganancia en el tamaño final de los frutos. Así, en gran parte la extensión celular es consecuencia de la acumulación de K en las células de los frutos. Por esta razón, la fertilización potásica durante el crecimiento de los frutos y hasta la cosecha es imprescindible para lograr fruta de buen tamaño. Además, la literatura ha reportado una relación significativa entre la acumulación de materia seca de los frutos y el contenido de potasio. Un ejemplo de lo anterior se puede revisar en el artículo publicado por Winkler et al. (2020) en cerezas (Figura 2).

Otra variable cualitativa fuertemente influenciada por el K es la acumulación de sólidos solubles (° Brix) en la fruta. En efecto, en la literatura se ha reportado una relación significativa entre los °Brix y la concentración de K en bayas de vid cv Carignan, muestreadas entre la pinta y la cosecha, con un coeficiente de determinación (r2) de 0,96 (Freeman y Kliewer, 1983). Otro reporte publicado por Mpelasoka et al. (2003) muestra una correlación significativa entre estas variables pero con un r2 bastante menor respecto del ejemplo anterior; sin embargo, se debe considerar que las muestras de dicho estudio son de distintas variedades de uvas y provenientes de diferentes viñas (Figura 3). En tal contexto, la tendencia que marca la relación entre la concentración de K de la pulpa y los sólidos solubles totales (°Brix) resulta bastante clara.

Estos hallazgos resaltan la importancia del K en el proceso de translocación de solutos hacia la baya, mediante su papel crucial en la carga y descarga floemática de la sacarosa, lo que contribuye significativamente a la calidad y maduración de las uvas. Aún no está claro si los incrementos en los flujos de azúcares hacia los frutos estimulados por el K responden a un efecto directo en el mecanismo de carga (ej. mantención del gradiente transmembranal del pH) o indirecto vía un incremento en el potencial osmótico de la savia floemática para aumentar la tasa del flujo floemático.

Es importante recalcar que no es correcto deducir que entre más K tenga la planta, más °Brix tendrá la fruta, ya que la “fábrica” de azúcares se encuentra en las hojas a través de la fotosíntesis, pero si es plausible sostener que los árboles necesitan una concentración mínima (o más bien óptima) de K para que los azúcares puedan moverse desde las hojas hacia los frutos. Por otra parte, y con menos respaldo científico, es posible mencionar el efecto del K en el desarrollo de color en la fruta, lo que responde al rol del K como activador de algunas de las enzimas de síntesis de los pigmentos que dan origen al color, como los antocianos. Nuevamente, no significa que mientras más K tenga el árbol, más color tendrá la fruta, pero es correcto pensar que se requiere de K para que los pigmentos puedan sintetizarse con fluidez.

En conclusión, la importancia de la nutrición potásica en la producción y calidad de la fruta es innegable y multifacética. Desde su influencia en el crecimiento de los árboles hasta su papel crucial en la acumulación de sólidos solubles, desarrollo del color y tamaño de los frutos, el K se destaca como un elemento esencial en la producción frutícola. Además, la participación en la activación de enzimas y síntesis de proteínas subraya su relevancia en los procesos bioquímicos que determinan la calidad de la fruta.

Para garantizar una adecuada calidad y maduración de los frutos, es fundamental comprender y manejar eficazmente la dinámica del potasio en el suelo, así como su absorción y redistribución dentro de la planta. Por tanto, la atención continua a la nutrición potásica no solo es crucial para el rendimiento y la rentabilidad de los cultivos frutales, sino también para satisfacer las expectativas del mercado y los consumidores en términos de fruta de alta calidad y sabor excepcional.