Unidad 7 Nutrición Mineral y Producción Vegetal · PDF file- Nutrientes que son...
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Unidad 7
Nutrición Mineral y
Producción Vegetal
ABA control NaCl
sorgo
Objetivos
-Estudiar la composición de elementos no minerales (C, H, O) y minerales (resto) de las plantas.
-Ver que existen 3 modalidades de cultivos de plantas en tierra, sustrato inerte y medio líquido.
-Aprender la preparación de soluciones nutritivas.
-Ver que afecta a la disponibilidad de los nutrientes de la planta.
-Observar que la plantas presentan carencias minerales y síntomas de deficiencia.
-Ver en que grado la Nutrición afecta a la producción vegetal.
Elementos esenciales, Arnon y Stout (1939):
1. Ciclo de vida completo
2. Función no reemplazable
3. Metabolismo: componente de molécula o reacción enzimática
No son objeto de la nutricion mineral-C: CO2-Fotosíntesis-H, O: H2O- Agua
para la Nutrición Vegetal
1.- Nutrientes que son elementos integrales de compuestos orgánicos, incluidos todos los aminoácidos y ácidos nucleicos:
C, N y S
Ej. Cisteína
Clasificación
2.- Nutriente esencial en la adquisición y utilización de la
energía, y en el genoma (ATP, ADP, ADN, ARN…): P
Ej. ATP Ej. ADN
Clasificación
3.- Nutrientes estructuralmente asociados con la pared celular:
Ca, B y Si
Haz de celulosa
hemicelulosa
Microfibrilla de celulosa
peptinas
Ej. Pared celulary el Ca
Clasificación
4.- Nutrientes que son constituyentes integrales de enzimas o de otras entidades esenciales del metabolismo:
Mg, Fe, Mn, Zn, Cu, Ni, y Mo
Ej. PEPC
Clasificación
5.- Nutrientes que activan o controlan actividades enzimáticas:
K, Na, Cl, Mg, Ca, Mn, Fe, Zn, Cu
Ej. Superóxido dismutasa
Clasificación
6.- Funciones no específicas:
-Iones que sirven para compensar cargas positivas o negativas:
K, Na, NO3-, Cl, SO4
2-, Ca, Mg
-Iones que actúan en procesos osmóticos:K, Na, Cl, y NO3
-
Ej. Bomba de Na y K a través de la membrana
Clasificación
Modalidades de cultivo (según el sustrato):
Tierra Solido-Inerte Liquido-Hidropónico
Campo
Invernadero Invernadero Invernadero
Cámara de cultivo Cámara de cultivo Cámara de cultivo
Campo Invernadero Cámara de cultivo
- + Regulación
Bajo control Limitaciones de la luzde las condiciones: Aumentos de temperaturaNutricionales Poco materialTemperaturaFotoperiodo…
Modalidades de cultivo
Para estudios nutricionales no sirve el sustrato tierra, hay que utilizar otros tipos de sustratos
Sustratos
La demostración de que las plantas pueden crecernormalmente sin suelo ni materia orgánica probó que éstasson capaces de proveer todas sus necesidades a partir deelementos inorgánicos y la luz del sol.
Esta técnica de crecer las plantas con sus raícessumergidas en una solución nutriente sin tierra se llamacultivo hidropónico y requiere:1) un aporte constante de nutrientes2) un pH controlado3) y una buena oxigenación de las raíces.
Cultivo hidropónico
100% de medio hidropónico
medio hidropónico+soporte sólido inerte
Sustratos
Intercambio rápido de agua, nutrientes y oxigeno:
Arena de cuarzo o grava
Perlita Vermiculita Agar
Algodón Foam Fibra de coco…
Sustratos
Problemas:-el entorno de la raíz no es 100 % uniforme-puede aportar micronutrientes contaminantes-las raíces pueden sufrir daños al desenraizarlas
Medio Hidropónico
Sustratos
Taiz and Zeiger, Fig 5.1
Taiz and Zeiger, Fig 5.1
Sustratos
Taiz and Zeiger, Fig 5.1
Sustratos
Sustratos
Soporte corcho/plástico sujeta la planta erguida
Concentración de nutrientes
aireación
Herbicidas
Antibióticos
Hormonas
Sales
Sustratos
Sustratos
REQUERIMIENTOS BÁSICOS DE LAS SOLUCIONES NUTRITIVAS
*NUTRIENTES
-Macronutrientes
cationes: K, Ca, Mg
aniones: N, P, S
-Micronutrientes: Mn, Zn, Cu, Cl,Mo, Na, Ni, B, Fe
*pH 5-7
Soluciones nutritivas
Taiz and Zeiger, Tabla 5.3
Soluciones nutritivas
1) K-N 2) Ca-N 3) P-N
4) Mg-SSales de macronutrientes
Taiz and Zeiger, Tabla 5.3
Soluciones nutritivas
Diagnóstico de carencias minerales
Concentración crítica de un nutriente es la concentración de un nutriente en un tejido por debajo de la cual el crecimiento no es el óptimo
Problemas en la identificación de deficiencias en el campo:
1.Deficiencias en más de un elemento
2.Efectos de unos nutrientes sobre otros
3.Síntomas parecidos a infecciones
4.Algunos síntomas difieren según la especie
5.Distintos elementos pueden provocar síntomas parecidos: N y S
Carencias minerales
Taiz and Zeiger, Fig 5.2
Ácido
dietiléntriaminopentaacético
(DTPA)
Disponibilidad de nutrientes: Agentes quelantes
FeSO4H2OFe(NO3)2
FePO4
Precipita en solución
NaFeDPTAFeNaEDTA
disuelta en solución
Disponibilidad de nutrientes: pH
pHs suelo: 4-8pHs óptimos crecimiento: 5-7
Función del pH:1) Regula el equilibrio de oxido-reducción y la solubilidad
de nutrientesEj: Fe+3 pH 8 hidróxido férrico (insoluble)
2) Regulando a los transportadores de iones de la membrana.
Absorción diferencial entre cationes y aniones provoca un cambio en el pH de la solución nutritiva
Disponibilidad de nutrientes: pH
Nitrato NO3- /Amonio NH4
+
Nitrato NO3-
NO3-
H+
pH
H+
Amonio NH4+
NH4+
pHH+
Déficit de N (rábano) Déficit de Fe (tomate)
ELEMENTO MÓVIL ELEMENTO INMÓVIL
Disponibilidad de nutrientes: movilidad del elemento
N, P, K móviles deficiencia hojas viejas
B, Fe, Ca inmóviles deficiencia hojas jóvenes
Factor limitante en la productividad de los cultivos
•Aminoácidos (80-85%) y ácidos nucleicos (10%)
•Problemas de disponibilidad: fertilizantes
Nitrógeno
Síntomas de deficiencia en N:
•Plantas pequeñas
•Clorosis en hojas viejas (móvil)
•Antocianinas (púrpura)
controlSin N
girasol
apiorábano
trigo
remolacha
Nitrógeno
+N -N
zanahoria
+N -N
Una plaga no es una deficiencia…
1) Infección por virusej. “Virus del mosaico
de la sandia”
melón
2) Herbicidas(fitotoxicidad) ej. glifosato
soja
3) Nematodos
pimiento
4) Hongos ej. moho blanco
judía
Integración de conceptos aprendidos
1. Las plantas se componen por elementos esenciales que obtienen de la absorción del agua, la fotosíntesis y la nutrición mineral.
2. La planta para nutrirse crece en medios de tierra, soportes inertes suplantados con soluciones nutritivas líquidas ó en soluciones nutritivas 100% líquidas a los que llaman cultivos hidropónicos.
3. Los nutrientes que aportan estos medios hidropónicos son los elementos esenciales de los que se compone la planta. Depende de la concentración en la que se encuentren hablaremos de los macro- ó micronutrientes.
4. La falta de alguno de los elementos origina una carencia, ya sea porque falte del medio ó porque aunque esté, no sea accesible por la raíz. Dicha disponibilidad la regula principalmente el pH del sustrato.
5. Una carencia severa afecta gravemente a la producción vegetal de un cultivo.