Nutricin VEGETal Ciclos biogeoqumicos de los elementos minerales
Nutrición VEGETal
Ciclos biogeoquímicos de los elementos minerales
CICLO DEL AGUA
CICLO DEL CARBONO
CICLO DEL NITRÓGENO
CICLO DEL FÓSFORO
ELEMENTOS ESENCIALES Y SUS FUNCIONES BIOLÓGICAS
Elementos minerales esenciales: criterios (Azcón-Bieto, Talón, 2008) • En ausencia del elemento mineral considerado, la planta es incapaz de completar su ciclo vital. • La función que realiza dicho elemento no puede ser desempeñada por ningún otro mineral de reemplazo o de sustitución.
Elementos minerales esenciales: criterios (Azcón-Bieto, Talón, 2008) • El elemento debe estar directamente implicado en el metabolismo (ejemplo: como componente de una molécula esencial de la planta) o ser necesario en una fase metabólica precisa (ejemplo: reacción enzimática)
ELEMENTOS BENEFICIOSOS (Azcón-Bieto, Talón, 2008) Elementos complementarios, no necesarios para la generalidad de las plantas que no pueden considerarse como elementos esenciales. También el elemento es capaz de suplir, al menos parcialmente, la falta de otro elemento esencial, o de aumentar la tolerancia en los excesos de absorción de otro elemento.
EJEMPLOS DE ELEMENTOS BENEFICIOSOS • El Si reduce los síntomas de toxicidad si la planta se encuentra frente a concentraciones elevadas de Mn o Fe, situación común en los suelos ácidos. • El Na presente en grandes cantidades en las plantas halófitas. • El Co en las leguminosas en condiciones de fijación de N 2 en simbiosis.
ELEMENTOS ESENCIALES MACRONUTRIENTES (Azcón-Bieto, Talón, 2008) Elementos constituyentes de las biomoléculas estructurales como: proteínas, lípidos, carbohidratos, osmolitos. En general están presentes en grandes concentraciones
MACROELEMENTOS O MACRONUTRIENTES ELEMENTO Símbolo químico Forma de absorción Peso Atómico µmol/g mg/Kg ppm % Carbono C CO 2 12. 01 40 000 -- 45 Hidrógeno H H 2 O 1. 01 60 000 -- 6 Oxígeno O O 2 y H 2 O 16. 00 30 000 -- 45 Nitrógeno N NO 3 -, NH 4+ 14. 01 1 000 -- 1. 5 Azufre S SO 4 -2 32. 07 30 -- 0. 1 Fósforo P H 2 PO 4 - , HPO 4 - 30. 98 60 -- 0. 2 Magnesio Mg Mg 2+ 24. 32 80 -- 0. 2 Calcio Ca Ca 2+ 40. 08 125 -- 0. 5 Potasio K K+ 39. 10 250 -- 1. 0 *Concentración en peso seco 2
MICRONUTRIENTES, elementos traza u oligoelementos Elementos muy importantes que se encuentran en bajas concentraciones en los tejidos vegetales. Pueden formar parte de grupos catalíticos de enzimas (i. e. Fe en citocromos) Pueden estabilizar iones en moléculas (Zn en la clorofila)
MICROELEMENTOS O MICRONUTRIENTES (Azcón-Bieto, Talón, 2008) ELEMENTO Símbolo Químico Forma de Peso Absorción Atómico µmol/g mg/Kg ppm % Cloro Cl Cl¯ 35. 46 3. 0 100 -- Boro B H 3 BO 3 10. 82 2. 0 20 -- Hierro Fe Fe+3, Fe+2 55. 85 2. 0 100 -- Manganeso Mn Mn 2+ 54. 94 1. 0 50 -- Zinc Zn Zn 2+ 65. 38 0. 30 20 -- Cobre Cu Cu+, Cu++ 63. 54 0. 10 6 -- Níquel Ni Ni 2+ 58. 70 ˜ 0. 001 ˜ 0. 1 -- Molibdeno Mo Mo. O 4 -2 95. 95 0. 001 0. 1 --
NUTRICIÓN MINERAL (Azcón-Bieto, Talón, 2008) J. Sachs 1880, botánico alemán: Demostró por primera vez que las plantas podían crecer y desarrollarse en soluciones nutritivas totalmente carentes de suelo: Hidroponia, gracias al desarrollo de soluciones nutritivas acuosas
Cultivo de tejidos vegetales (Hurtado y Merino, 1987. Cultivo de Tejidos Vegetales)
TRASPLANTE A INVERNADERO (Hurtado y Merino, 1987. Cultivo de Tejidos Vegetales)
CULTIVOS HIDROPÓNICOS (Azcón-Bieto, Talón, 2008) Actualmente en la mayoría de los cultivos hidropónicos las plantas crecen sobre un material inerte, tipo arena de cuarzo, vermiculita, perlita, agrolita, que no aportan nutrientes a la planta pero sirven de soporte físico. En la hidroponia pura no existen estos sustratos.
HIDROPONIA (Barthelemy, et al. , 1977)
Solución de Hoagland y Arnon (1950) (Azcón. Bieto, Talón, 2008) Sales Fórmula Concentración (m. M) Elementos Concentración mg/L Ca (NO 3)2 2. 5 N, Ca 103 Fosfato de potasio KH 2 PO 4 0. 5 P, K 105 Nitrato de potasio KNO 3 2. 5 N, K 118 Sulfato de magnesio Mg. SO 4 1. 0 S, Mg 33 Sulfato de zinc Zn. SO 4 0. 00039 S, Zn 25 Sulfato manganoso Mn. SO 4 0. 0046 S, Mn 15 Sulfato cúprico Cu. SO 4 0. 00016 S, Cu 10 Ácido bórico H 3 BO 3 0. 0234 B 0. 25 Ácido molíbdico Mo. O 4 H 2 0. 000051 Mo 0. 25 Secuestrene (Fe) Fe 0. 179 Fe, Cl 0. 5 Nitrato de calcio
CULTIVOS HIDROPÓNICOS (Disney, Epcot)
FERTILIZANTES Substancias o mezclas químicas, naturales o sintéticas usadas para enriquecer el suelo y favorecer el crecimiento vegetal. Las plantas sólo exigen una docena de elementos químicos, que deben presentarse en la forma en que la planta pueda absorber.
EJEMPLO DE FERTILIZANTES QUÍMICOS • El nitrógeno puede administrarse con igual eficacia en forma de urea, nitratos, compuestos de amonio o amoníaco puro. • La característica más importante es que debe tener una solubilidad mínima en agua para poder disolverse en el agua de riego y así entrar pasivamente a la planta.
BIOFERTILIZANTES (Blog de Traxco) Substancias líquidas o sólidas que provienen de la fermentación de materiales orgánicos, que pueden ser enriquecidos con sales minerales naturales y que contienen microorganismos con efectos positivos sobre algunos procesos de descomposición y síntesis que ocurren en el suelo
EJEMPLO DE BIOFERTILIZANTE Abono a base del alga Espirulina: se mezcla la microalga con agua y enzimas, se calienta, al alcanzar una determinada temperatura, las microalgas se rompen y liberan aminoácidos. Cuando se aplica a la planta este abono se le ahorra el trabajo de crear aminoácidos, crece más rápido.
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