Nutricion mineral i, 2009
- 1. Nutrición mineral Introducción Concepto de esencialidad Clasificación y funciones Métodos de estudio Métodos de diagnóstico Absorción y transporte
- 2. Nutrientes esenciales • Criterios de esencialidad (Arnon y Stout, 1934): – La planta no puede culminar su ciclo de vida en ausencia del elemento. – La función del elemento no puede ser desempeñada por otro. – El elemento deberá estar directamente implicado en el metabolismo. • Ni la presencia ni la concentración son criterios de esencialidad.
- 3. Clasificación de los elementos esenciales • Macronutrientes esenciales: C, O, H N, P, K, S. Ca y Mg • Micronutrientes esenciales: Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, Cl y Ni. • Elementos beneficiosos: – Na, Si, Co,(Al), I, Ti, (Se),V,.... (requerimiento ecológico u agronómico)
- 5. Niveles adecuados de nutrientes requeridos por las plantas. La tabla se limita a aquellos elementos considerados generalmente esenciales para todas las plantas superiores. (Silice es “cuasi-esencial”). Se basa en análisis foliares de especies cultivadas únicamente. Presenta valores de concentración umbral, por encima de la cual la mayoría de las especies no presentan limitaciones en el crecimiento.
- 6. Clasificación por su función • Grupo 1: N y S (constituyentes de compuestos orgánicos). • Grupo 2: P, B, Si (acumulación de energía o integridad estructural). • Grupo 3: K, Na, Mg, Ca, Mn, Cl (se mantienen en su forma ionica - cofactores-). • Grupo 4: Fe, Cu, Zn, Mo, Ni (involucrados en transferencia de electrones).
- 7. Elementos minerales clasificados según su movilidad dentro de la planta MÓVIL • Nitrógeno • Potasio • Magnesio • Fósforo • Cloro • Sodio • Zinc • Molibdeno NO MÓVIL • Calcio • Azufre • Hierro • Boro • Cobre
- 8. NITRÓGENO
- 9. NITRÓGENO FUNCIÓN Y PRESENCIA EN LA PLANTA: Móvil en planta Macromoléculas: Proteinas y Ácidos nucleicos (ADN y ARN) N orgánico soluble: AA, amidas 1,5 a 5 % del peso seco N inorgánico: iones nitrato y amonio Fijación biológica (Rhizobium-Leguminosa; Frankia-no Leguminosa)
- 10. NITRÓGENO SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA: Reducción en crecimiento de área foliar (IAF) Reducción de Amáx y EUL Clorosis uniforme de hojas adultas, posible caída antes de ser necróticas Cambios drásticos en partición de fotoasimilados
- 11. FÓSFORO
- 12. FÓSFORO FUNCIÓN Y PRESENCIA EN LA PLANTA: Como fosfato libre Como compuesto orgánico: ácidos nucleicos y fosfolípidos Homeostasis energética: ATP, NADPH Absorción facilitada por micorrizas Móvil en planta
- 13. FÓSFORO SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA: Enanismo y pobre desarrollo radicular Producción excesiva de antocianinas Maduración retrasada de frutos y semillas
- 14. POTASIO
- 15. POTASIO FUNCIÓN Y PRESENCIA EN LA PLANTA: Catión más abundante en vacuola y citoplasma Osmoregulación (apertura y cierre estomático) Activador de más de 50 sistemas enzimáticos Contraión, neutraliza cargas negativas Rol en síntesis de celulosa y lignina Móvil en planta
- 16. POTASIO SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA: Problemas en elongación celular Mal control estomático Tejidos con paredes celulares más débiles Necrosis de puntas y bordes de hojas
- 17. AZUFRE GSH: Tripéptido glutatión (transporte) PC: Fitoquelatinas (detoxificación)
- 18. AZUFRE FUNCIÓN Y PRESENCIA EN LA PLANTA: Absorción principalmente como ion sulfato (SO4 -2) Reducción principalmente en cloroplasto Aminoácidos azufrados (cysteina y metionina) Glutatión: transportador de S reducido Fitoquelatinas: alta afinidad por metales pesados (detoxificación)
- 19. AZUFRE SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA: Similares a deficiencia de N Clorosis (en hojas jóvenes) Reducción del crecimiento
- 20. CALCIO
- 21. CALCIO FUNCIÓN Y PRESENCIA EN LA PLANTA: Relativamente inmóvil en planta Función estructural Integridad de membranas Concentración citoplasmática baja (100 nM) Mensajero secundario (respuestas a estrés, regulación estomática, etc.)
- 22. CALCIO SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA: Regiones meristemáticas y hojas jóvenes Muerte apical (también yemas florales) Reducción del crecimiento de raíces
- 23. MAGNESIO
- 24. MAGNESIO FUNCIÓN Y PRESENCIA EN LA PLANTA: Mayoritariamente en vacuola (turgencia) Integración de la molécula de clorofila Cofactor enzimático Estabilidad del ADN (transcripción y traducción de genes)
- 25. MAGNESIO SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA: En hojas maduras Clorosis marginal o en manchones Gran diversidad de síntomas según especie
- 26. ¿Cómo se estudian las necesidades nutricionales de las plantas? Minirhizotron
- 27. ¿Cómo se estudian las necesidades nutricionales de las plantas? Plantas creciendo en suelo: •Deficiencias de distintos elementos pueden presentar síntomas muy similares o idénticos. •Deficiencias de varios elementos pueden ocurrir simultáneamente y en distintos tejidos. •Deficiencias o excesos de un elemento pueden inducir deficiencia o acumulación de otro. •Algunos enfermedades virales producen síntomas similares a deficiencias nutricionales.
- 28. ¿Cómo se estudian las necesidades nutricionales de las plantas?
- 29. ¿Cómo se estudian las necesidades nutricionales de las plantas?
- 30. Composición de la solución nutritiva de Hoagland.
- 31. Métodos de diagnóstico • Cualitativos • Cuantitativos: Análisis foliar Nivel Crítico Intervalo de suficiencia DRIS (Sistema integrado de recomendación y diagnóstico) • Otros métodos cuantitativos – Fracción de nutrientes – Análisis de savia – Métodos histoquímicos y bioquímicos
- 32. Métodos de diagnóstico • Cualitativos: síntomas visibles • Cuantitativos: Análisis foliar Nivel Crítico Intervalo de suficiencia DRIS (Sistema integrado de recomendación y diagnóstico) • Otros métodos cuantitativos – Fracción de nutrientes – Análisis de savia – Métodos histoquímicos y bioquímicos
- 33. Síntomas visibles de alteraciones nutricionales • Clorosis: coloración verde pálido o amarillenta por desarrollo subnormal de clorofila. • Necrosis: muerte de tejidos • Deformaciones
- 34. Síntomas de deficiencia en Tomate Clorosis Venas y pecíolo rojizo Clorosis Zonas necróticas Necrosis marginal Necrosis basal Clorosis intervenal Epstein and Bloom, 2004
- 35. Síntomas de deficiencia en Frutilla Buchanan, 2001.
- 36. Hojas de Eucalyptus globulus deficientes en N comparadas con hojas normales. Arruda y Malavolta 2001. Síntomas de deficiencia en Ecualyptus
- 37. Eucalyptus grandis con amarillamiento marginal por deficiencia de K+ Progresión de síntomas de deficiencia de P en clones de E. grandis x urophylla. Arruda y Malavolta 2001. Síntomas de deficiencia en Eucalyptus
- 38. Deficiencias de macronutrientes en Pinus caribea. http://www.forest.ula.ve
- 39. Deficiencias de algunos micronutrientes en Pinus caribea. http://www.forest.ula.ve
- 40. http://www.back-to-basics.net/nds/index.htm# Sitio web: síntomas de deficiencia de nutrientes en distintos cultivos.
- 41. http://www.ipmimages.org/browse/subimages.cfm?sub=766 Sitio web: síntomas de deficiencia de nutrientes en distintos cultivos.
- 42. Métodos de diagnóstico • Cualitativos • Cuantitativos: Análisis foliar Nivel Crítico Intervalo de suficiencia DRIS (sistema integrado de recomendación y diagnóstico) • Otros métodos cuantitativos – Fracción de nutrientes – Análisis de savia – Métodos histoquímicos y bioquímicos
- 43. Análisis foliar • Análisis químico del material vegetal con el fin de realizar un diagnóstico de nutrición. • Hojas reflejan mejor el estado nutricional. • Etapas del análisis: 1. Toma de muestra según procedimiento normalizado 2. Preparación (transporte, lavado, secado, molido) 3. Análisis foliar: mineralización de materia orgánica, determinación de nutrientes (espectrometría, colorimetría) Métodos cuantitativos
- 44. Zona de suficiencia Zona de toxicidad Zona de deficien cia Concentración crítica Concentración de nutriente en el tejido (µµµµmol/g peso seco) Crecimiento(%) Métodos cuantitativos
- 45. Concentración crítica: Mínima concentración de nutriente en el tejido vegetal con la cual se logra óptimo crecimiento. Por debajo de la concentración crítica ocurren trastornos nutricionales, y se manifiestan síntomas de deficiencia. Necesidades de fertilización.
- 46. Intervalo de suficiencia (% en peso seco) Especie N P K Trigo (parte aérea) 3.0 – 4.5 0.3 - 0.5 2.9 – 3.8 Algodón (hoja madura) 3.6 – 4.7 0.3 – 0.5 1.7 – 3.5 Tomate (hoja madura) 4.0 – 5.5 0.4 – 0.65 3.0 – 6.0 Abeto (acícula) 1.35 – 1.7 0.13 – 0.25 0.5 – 1.2 Intervalos de suficiencia para distintas especies vegetales
- 47. Arruda y Malavolta 2001.
- 48. Flückiger & Braun Sistema integrado de recomendación y diagnóstico (DRIS)
- 49. Métodos de diagnóstico • Cualitativos • Cuantitativos – Análisis foliar • Nivel Crítico • Intervalo de suficiencia – DRIS • Otros métodos cuantitativos – Fracción de nutrientes – Análisis de savia – Métodos histoquímicos y bioquímicos
- 50. Nutrición mineral Introducción Concepto de esencialidad Clasificación y funciones Métodos de estudio Métodos de diagnóstico Absorción y transporte