Por: I.A Karen Johanna Martínez Beltrán 
Esp. en gestión de la productividad y mejoramiento continuo.

La clorofila es un pigmento verde encontrado en las células de las plantas, algas y cianobacterias. La función principal de las moléculas de clorofila es la absorción de la radiación que provee la energía esencial para la fotosíntesis. La concentración de clorofila en las hojas de las plantas se expresa en unidades de concentración por unidad de área de superficie de la hoja: micro moles (µmol)/m2, miligramos (mg/m2). 

Existen diferentes moléculas de clorofila: clorofila a(C₅₅H₇₂MgN₄O₅R) donde R es un grupo metilo: CH₃, y peso molecular de 893,5 g/mol; clorofila b(C₅₅H₇₀MgN₄O₆R) donde R es un aldehído: CHO, y peso molecular de 907,5 g/mol; clorofila c y d. 

El contenido de clorofila en las hojas es un parámetro muy útil para evaluar el estado fisiológico de las plantas. Todas las hojas verdes presentan mayor capacidad de absorción en el rango de 400 – 700 nm, donde sucede la transmisión de electrones entre clorofilas y carotenos (Zhang et al. 2007).  El contenido de pigmentos fotosintéticos puede cambiar como respuesta a factores causantes de estrés, a la capacidad fotosintética o al estado de desarrollo de la planta (Ustin et al. 1998).

Dentro de la nutrición de las plantas, quizá el papel más importante del potasio se da en el proceso de la fotosíntesis, ya que participa en la activación de enzimas e interviene en la producción del adenosín trifosfato (ATP). Además, el balance de carga eléctrica en el sitio de producción de ATP se mantiene con iones de K+. Cuando las plantas tienen deficiencia de este elemento, la tasa de fotosíntesis y la tasa de producción de ATP se reducen, así como todos los procesos dependientes del ATP. En este sentido, debido a su contribución para la presión osmótica y la turgencia de las células, el potasio desempeña un papel esencial en la apertura y cierre de los estomas que regulan la transpiración y la absorción de CO2. (Intagri, 2017).

 Así mismo, la función que cumple el magnesio en la planta es obrar como el átomo central de la molécula de clorofila. Cumple un papel muy importante en la nutrición de las plantas; sin embargo, la cantidad ligada a la clorofila (15% del total) es relativamente pequeña y depende en gran parte del suministro que se le dé a la planta. Además de ser una parte integral de la clorofila, el magnesio participa en la reacción de carboxilasa de la fotosíntesis como una coenzima en la fijación de CO2. 

Como un catión bivalente cargado, el magnesio está involucrado en el balance catión-anión y es responsable de la regulación de pH y del ajuste de turgencia de las células de la planta. Entre 5 y 10% del magnesio está ligado al pectato y allí sirve como elemento estructural de la pared celular. El resto del magnesio, no fijado en estructuras como la clorofila y paredes celulares, presenta alta movilidad dentro de la planta y fácilmente se transloca entre tejidos  y hojas  viejas  y jóvenes como por ejemplo granos, frutos, etc. Esta es una de las razones por las que los síntomas visuales de deficiencia de magnesio siempre ocurren primero en las hojas más viejas.  Debido a sus funciones en la transferencia de energía durante la síntesis de almidones, ésta se ve impedida en condiciones de suministro insuficiente de magnesio.

Una de las maneras para cuantificar las concentraciones de clorofila es usando los SPAD o CLOROFILOMETROS, que se basan en el principio de que parte de la luz que llega a la hoja es absorbida por la clorofila y el resto, que se refleja, entra en contacto con la celda detectora del SPAD, convertida en una señal eléctrica. La cantidad de luz captada por la celda es inversamente proporcional a la cantidad de luz utilizada por la clorofila. La señal es procesada y la absorbancia es cuantificada en valores dimensionales que van de 0 a 199, por lo que las unidades SPAD serán siempre las mismas de acuerdo con el tono verde de las hojas (Krugh et al., 1994).

Los equipos de medición de concentración de clorofila miden la clorofila a y b, que se encuentran en relación de 3 a 1 en cuanto a concentración, aprovechando que absorben en longitudes de ondas similares.

En los trabajos realizados por parte de la empresa Grüne Welt Ltda, en los cultivos de flores, la atención se ha enfocado en la importancia de la nutrición vegetal y su continua evolución, lo cual muestra algunos de los resultados que se obtuvieron frente a los aumentos de clorofila, que fueron medidos con ayuda de un clorofilometro, cuantificando la clorofila presente en las hojas después de las aplicaciones con nuestros fertilizantes, realizados en diferentes cultivos y variedades de flores. En las gráficas se observan los datos obtenidos después del desarrollo de los ensayos; los índices de contenidos de clorofila aumentaron a medida que se realizaban las aplicaciones de los fertilizantes en las plantas. En cada una de la graficas se observa un punto inicial de la toma de los datos en donde no se habían realizado aplicaciones con nuestros productos, en este caso específico ADE Mg 200 y ADE K 412, fertilizantes foliares con tecnología de ahorradores de energía. 

Las aplicaciones obtuvieron como resultado mayores concentraciones de clorofila después de las aplicaciones en comparación con punto el inicial y los testigos que se manejaron en fincas.  

Imagen 1.  Follaje de la plantacion de rosas antes de realizar apliaciones de ADE Mg 200, de la linea de fertilizantes de Grüne Welt Ltda.

Imagen 2. Follaje de la plantacion de rosas despues de realizar aplicaciones de ADE Mg 200 de la linea de fertilizantes de Grüne Welt Ltda.

Se muestreó la tercera hoja verdadera en tallos con botones que comenzaban a separar sus sépalos (rayando color). Se tomaron de 10 a 15 hojas por cama, realizando un total de 100 hojas por tratamiento. Los muestreos se realizaron cada 15 días después de las aplicaciones y se analizaron las concentraciones de clorofila con ayuda del medidor APOGEE MC – 100, que consiste en dos diodos emisores de luz, uno que emite radiación roja y el otro que emite radiación en el infrarrojo cercano NIR.

APOGEE MC – 100 explota las diferentes características de absorción de la clorofila a diferentes longitudes de onda para determinar el contenido relativo de clorofila. La radiación de los dos diodos emisores de luz se hace pasar por una muestra de la hoja y se mide la intensidad con los detectores emparejados para medir la transmitancia.

La relación de transmitancia a 931 nm y a 653 nm, proporciona una medida del contenido de clorofila relativa (índice del contenido de clorofila CCI) según se observa en la siguiente formula:

A 931 nm longitud de onda del NIR se toma una medida de referencia para compensar la diferencia mecánica entre las hojas, por ejemplo, espesor del tejido. El APOGEE MC – 100 convierte la CCI en una medida relativa de contenido de clorofila a una estimación de la concentración de clorofila real. Existe una relación no lineal entre las CCI y la concentración de clorofila, que es diferente para las diversas especies de plantas, el APOGEE MC – 100 incluye ecuaciones con coeficientes específicos para 22 especies de plantas y una ecuación para convertir CCI a unidades SPAD.

Bibliografía 

• Intagri. Las funciones del potasio en la nutrición vegetal. Extraído dehttps://www.intagri.com/articulos/nutricion-vegetal/las-funciones-del-potasio-en-la-nutricion-vegetal.
• Krugh, B., L. Bichham y D. Miles. 1994. The solid-state chlorophyll meter, a novel instrument for rapidly and accurately determining the chlorophyll concentrations in seedling leaves. Maize genetics cooperation. News Letter 68: 25-27
• Ustin, S.L., Smith, M.O., Jacquemoud, S., Verstraete, M.M., y Govaerts, Y. 1998. GeoBotany: Vegetation mapping for Earth sciences, in Manual of Remote Sensing, Remote Sensing for the Earth Sciences, edited by A. N. Rencz, 3rd ed., John Wiley, Hoboken, N. J. 3:189248.
• Zhang, Y., Chen, J.M. y Thomas, S.C. 2007. Retrieving seasonal variation in chlorophyll content of overstory and understory sugar maple leaves from leaflevel hyperspectral data. Can. J. Remote Sensing. 33(5):406-415.