Fisiologia Vegetal

Determinación de peso seco y contenido de elementos

A los seis meses de cultivo las plantas fueron cosechadas, lavadas con agua de grifo, agua destilada y luego seccionadas en porciones de raíz, hojas nuevas, maduras y viejas. Se consideraron hojas viejas las que estaban maduras desde el inicio del experimento, hojas maduras las que se encontraban entre las viejas y las más recientes (nuevas) desarrolladas durante el tratamiento (Jenelten y Feller, 1992). El material vegetal fue secado hasta peso constante a 70ºC (~7 días) para determinar el peso seco del vástago y llevar a cabo los análisis químicos. Todas las determinaciones se realizaron a partir de una mezcla de hojas maduras. Para las determinaciones de Mg, Ca, K y P, se tomó 1g de materia vegetal seca, se incineró en seco y se mineralizó con HCl concentrado. A partir de esta dilución, se determinaron Ca y Mg por espectrofotometría de absorción atómica, K por fotometría de llama, y P por el método colorimétrico del complejo vanado-molibdofosfórico, adaptado para un volumen final de 10ml. El S se determinó a partir de 1g de materia seca e incinerada en seco por el método de BaSO4 (Chapman y Parker, 1973). Para la determinación de N, se realizó digestión micro-Kjedalhl, para lo cual se tomaron 0,05g de materia vegetal seca pulverizada en malla Nº40. La muestra fue digerida con 5ml de H2SO4 y 5ml de H2O2 por 3h a 300ºC y diluida con agua destilada a un volumen final de 50ml (Tagliavini et al., 1992; Lexa y Chesseman, 1997). El N se determinó a partir del desarrollo del color amarillo, usando el reactivo de Nessler y determinando la absorbancia a 410nm (Chapman y Parker, 1973). El contenido de elementos minerales se expresó en función de la biomasa seca (mg•g-1).

Diseño experimental

Se aplicó un diseño de bloques completos al azar de ocho tratamientos (C, -N, -P, -K, -Mg, -Ca, -S y H2Od), tres repeticiones y cuatro plantas por unidad experimental. Las diferencias estadísticas se analizaron mediante ANOVA y prueba a posteriori de rango múltiple de Duncan, a un nivel de significancia a= 0,05 (Sokal y Rohlf, 1979).

Resultados

Síntomas visibles

Aloe vera se adaptó a las condiciones de cultivo hidropónico. Las plantas cultivadas en solución completa (C) se desarrollaron saludablemente, mostrando una coloración verde intenso, buen desarrollo foliar y radical, acompañado de la formación de hijuelos. Las plantas cultivadas en agua destilada presentaron síntomas generalizados como hojas rojizas, escaso crecimiento, raíces cortas y gruesas.

En las plantas cultivadas bajo deficiencia de nitrógeno (-N), hubo escaso crecimiento y síntomas generalizados tales como hojas rojizas con ápices necrosados en las más viejas, y raíces abundantes, largas y engrosadas. La deficiencia de fósforo (-P) también afectó el crecimiento, pero el síntoma más evidente fue la coloración verde brillante en las hojas más jóvenes y clorosis apical en las más viejas; las raíces fueron escasas y alargadas. La deficiencia de potasio (-K) afectó el crecimiento, causó la necrosis basípeta en hojas más antiguas (basales), mientras que las hojas jóvenes conservaban un color verde-azulado. Además, las hojas crecieron curvadas hacia abajo y las raíces fueron cortas, delgadas y frágiles. Las plantas cultivadas bajo deficiencia de calcio (-Ca) mostraron en general un buen desarrollo, con ligeras manchas cloróticas cercanas a la base en hojas intermedias. También se observaron raíces cortas y engrosadas, y la formación de hijuelos. Bajo deficiencia de magnesio (-Mg), la mayoría de las plantas se desarrollaron normalmente, pero al final del experimento las hojas más antiguas mostraron depresiones que se iniciaron con manchas cloróticas irregulares sobre toda la superficie adaxial, así como necrosis apical; las raíces fueron cortas. En este tratamiento algunas plantas murieron. Las plantas cultivadas bajo deficiencia de azufre (-S), tuvieron mediano desarrollo, hojas verde claro, gruesas en la porción basal y más cortas en el ápice; las hojas más viejas manifestaron enrojecimiento y necrosis apical; las raíces fueron largas y abundantes.

Crecimiento

Todas las características vegetativas agronómicamente importantes resultaron significativamente afectadas a partir de los dos meses de cultivo (Tabla II). El desarrollo vegetativo estuvo limitado principalmente en las plantas sometidas a deficiencias de N, P y K, seguido de S y Mg. El Ca resultó el macroelemento cuya ausencia afectó menos el rendimiento foliar (Figuras 1a-d, 2a,c), alcanzando promedios similares a los obtenidos bajo solución completa, tanto a nivel de biomasa fresca (Figura 2b) como en la acumulación de peso seco (Figuras 3 y 4). El desarrollo de las raíces se vio afectado de forma variable, siendo menor en las plantas cultivadas en agua destilada (Figura 2d).

Contenido de elementos

El contenido foliar a los seis meses de cultivo hidropónico (Figura 5) varió significativamente en todos los tratamientos (Tabla II). Las mayores concentraciones de N y P se observaron en los tratamientos correspondientes a -K, seguidos de -S, C, -Ca, -Mg, y finalmente -P y -N con los promedios más bajos. La acumulación de K fue estadísticamente inferior solo en las plantas cultivadas bajo la carencia de este elemento. El contenido de Mg fue superior en el tratamiento -K, seguido por los grupos -Ca, C y -N, -P y -S, y por último -Mg. Al igual que en otros medios nutritivos, la acumulación de Ca resultó inferior en soluciones carentes de este elemento, intermedio en -N, -P, -K, -Mg y -S, y superior solo en plantas cultivadas en C. El contenido de S no fue afectado significativamente por la carencia individual de Ca, K y N; sin embargo, resultó menor en los tratamientos -Mg y -P.

Discusión

La coloración rojiza manifestada por Aloe vera bajo deficiencia de N puede ser causada por una acumulación de antocianinas. Estos compuestos, que no requieren N, se sintetizan en exceso debido a que los carbohidratos no son utilizados en la síntesis de aminoácidos y otros componentes nitrogenados (Peuke et al., 1994a; Taiz y Zeiger, 1998). En A. vera, Díaz et al. (1990) observaron esta coloración, producto de la acumulación del pigmento rodoxantina en respuesta a la alta insolación y baja irrigación, probablemente como mecanismo protector de las hojas contra el exceso de fotoenergización. Sin embargo, de manera alternativa los autores señalan que más que un efecto producido por los factores antes mencionados, tal vez se trate de la escasa disponibilidad de N causada por la sequía, lo que ocasiona la acumulación del pigmento, pues la acumulación del ceto-carotenoide ya ha sido observada en otras especies bajo deficiencia de N. Las plantas de A. vera cultivadas

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