El aluminio es un elemento abundante que representa
cerca del 8% de la corteza terrestre. Las concentraciones de aluminio en las
soluciones de suelos minerales están usualmente por debajo de 1 mg l-1 (~37 µм)
a valores de pH mayores de 5.5, pero suben abruptamente a menor pH. El
principal interés en el aluminio se ha dirigido a la habilidad de algunas
especies vegetales (acumuladoras) de tolerar altos contenidos de aluminio en su
tejido, y a los efectos tóxicos sobre el crecimiento vegetal por las altas
concentraciones de aluminio en el suelo ó en las soluciones nutritivas (Sección
16.3).
No
hay evidencia convincente de que el aluminio es un elemento mineral esencial
aún para especies acumuladoras. Sin embargo, hay muchos reportes sobre los
efectos beneficiosos sobre el crecimiento vegetal de las bajas concentraciones
de aluminio en el suelo ó en la solución nutritiva. Las concentraciones de
aluminio en que se ha observado estimulación del crecimiento varia entre 71.4 µм y 185 µм en
remolacha azucarera, maíz y algunas leguminosas tropicales. En la planta de té,
la cual es una de las especies de cultivo más tolerantes al aluminio, se ha
observada una marcada estimulación en el crecimiento a concentraciones de
aluminio tan altas como 1000 µм ó aún 6400 µм.
Los
estudios con concentraciones altas de aluminio son particularmente
difíciles de interpretar en términos de
respuestas fisiológicas, ya que una alta proporción, ó casi todo, del aluminio
añadido es presumiblemente perdido por precipitación. (e.g., con fosfato), ó
por polimerización y complejación. La concentración nominal del aluminio libre
es de este modo desconocida, pero es ciertamente mucho menor que la aplicada.
El suministro de bajas concentraciones de aluminio, sin embargo, también ha
conducido a la notable estimulación del crecimiento radical como se observo en
genotipos tolerantes al aluminio, por ejemplo, de Zea mays, un efecto que puede estar
causalmente relacionado con la estimulación del tamaño de la caliptra y por lo
tanto la realzada actividad del meristemo apical (ver también Sección 14.3).
Un
problema general en la mayoría de estudios sobre el efecto de las bajas
concentraciones de aluminio sobre el crecimiento vegetal es la contaminación de
la solución nutritiva con aluminio. Normalmente, las raíces de las plantas
desarrolladas en soluciones nutritivas con supuestamente cero niveles de
aluminio contienen 50-100 mg aluminio por kilogramo
de materia seca. En solo unos pocos experimentos se ha tomado especial cuidado
por mantener la contaminación tan baja
como sea posible.
No
es clara la naturaleza de los efectos benéficos del aluminio en el crecimiento,
especialmente de especies no acumuladoras, pero hay evidencia considerable de
que es a menudo un efecto secundario, provocado por el alivio de la toxicidad
causada por otros elementos minerales, particularmente los nutrientes minerales
fósforo y cobre. Un ejemplo instructivo sobre este tópico ha sido proporcionado
por Suthipradit (1991) en el cual las actividades de
aluminio en la solución nutritiva de entre 49 y 20.4 µм realzaron fuertemente el crecimiento radical y caulinar del maní al deprimir la
toma de zinc y los contenidos caulinares de zinc los cuales estaban en el rango
tóxico en plantas sin suministro de aluminio. Como se ha mostrado para
plántulas de trigo el alivio de la toxicidad por H+ a bajo pH es
otro factor responsable del realce del crecimiento por el aluminio. Esto es
justo lo opuesto de lo que es conocido acerca del alivio de la toxicidad por
aluminio meidante altas concentraciones de H+ (Sección 16.3.4).
En
conclusión, las bajas concentraciones de aluminio pueden tener efectos
beneficiosos sobre el crecimiento bajo ciertas condiciones, y este efecto
beneficioso es probablemente un fenómeno más general en especies vegetales con
alta tolerancia al aluminio y alta capacidad de toma de aluminio
(acumuladoras). Sin embargo, en no acumuladoras, los efectos negativos del
aluminio sobre el crecimiento vegetal en suelos de bajo pH son la norma
(Sección 16.3).