El potasio y la regulación estomática

El potasio (K) es uno de los tres elementos principales requeridos por las plantas junto con el nitrógeno y el fósforo pero, de los tres es, probablemente, el que menos se tiene en consideración al ser el que menos problemas de disponibilidad presenta.

Pero, ¿por qué es tan importante en las plantas?

El K+ participa en la activación enzimática de algunas de las reacciones que ocurren durante la fotosíntesis, interviene en la formación del ATP (molécula a la que llamamos “moneda energética” por impulsar reacciones y procesos dependientes de energía), interviene en el transporte de fotoasimilados a través del floema y  la síntesis de proteínas. Además, promueve la síntesis de ligninas favoreciendo la rigidez de las plantas, es importante para la calidad de los cultivos favoreciendo el tamaño y el peso de frutas y hortalizas, participa en procesos de estrés abiótico y biótico y no ocasiona problemas ambientales por eutrofización.

Sin embargo, una de sus funciones más importantes es la regulación de la turgencia celular, es decir, determina la rigidez de las células mediante la regulación de la entrada y salida de agua, permitiendo la rigidez o marchitez de la planta. Esto ocurre gracias a la ósmosis, un proceso en el que el agua fluye desde una zona con baja concentración de iones a otra con mayor concentración para que exista un equilibrio entre ambas. Así, si se encuentra en una solución con alta concentración el agua sale de la célula y esta se queda flácida, pero si la solución presenta baja concentración el agua entra en la vacuola de la célula y aumenta su volumen, ejerciendo más presión contra la pared celular y aumentando su rigidez.

Proceso de ósmosis en la célula vegetal. (Imagen: Alamy).

Este proceso permite la regulación estomática, un proceso para el que profundizaremos un poco más de lo habitual.

Lo primero que debemos saber es qué son los estomas. Estos son estructuras microscópicas localizadas en la epidermis de las hojas que permiten la transpiración y el intercambio gaseoso imprescindible para la fotosíntesis gracias al orificio (ostiolo) que conforman sus células (células oclusivas).

Estomas señalados en una imagen tomada por microscopía óptica. (Imagen: National Geographic).

Así, estas células abren este orificio cuando el K+ se transporta a las vacuolas, aumentando su concentración celular y provocando la entrada de agua por ósmosis y por tanto, su turgencia. Por el contrario, al transportar K+ al exterior el orificio se cierra mediante el proceso inverso, impidiendo el intercambio hídrico y gaseoso.

Esquema de la apertura y cierre de los estomas. (Imagen: Ecología verde).

Este proceso está muy regulado y ha permitido que algunas plantas se adapten a climas secos y de altas temperaturas para evitar grandes pérdidas de agua, cerrando sus estomas durante el día y abriéndolos durante la noche, separando la fotosíntesis espacial o temporalmente.

Tal es la importancia del K+ en este proceso, que en situaciones de deficiencia se observa rápidamente un retraso en el crecimiento debido a que disminuye la tasa fotosintética, la producción de energía (ATP) y el crecimiento de las raíces, limitando la absorción de agua y nutrientes, por lo que debe tenerse en cuenta sus pérdidas por lavado y la elaboración de un plan de fertilización potásica que tenga en cuenta la textura del suelo, su contenido en arcillas y la relación entre los cationes del suelo, por lo que una analítica de suelos será imprescindible para una fertilización eficiente.