Download Tema 11: La nutrición en las plantas

Unidad III.
Macronutrientes y micronutrientes
del suelo
Ingeniería Agropecuaria
UCATSE 2013
Nutrientes en el suelo
• 13 nutrientes minerales esenciales para la
realización del ciclo de vida de la planta.
• Macronutrientes necesarios en grandes
cantidades: se dividen en
• Primarios: nitrógeno, potasio, fósforo,
• Secundarios: calcio, magnesio, azufre.
• Los micronutrientes que se requieren en
concentraciones muy bajas: hierro,
manganeso, zinc, cobre, molibdeno, boro,
Micronutrientes:
• Se requieren en concentraciones muy bajas:
hierro, manganeso, zinc, cobre, molibdeno,
boro, cloro.
El Nitrógeno
• Se absorve como NH-4 Amonio. Muchas coníferas
(pino, araucaria, abeto), lo absorben de esta forma,
y también NO-3 Nitrato. Esta es la forma que es
absorbido por la mayoría de las plantas
• Funciones
• Componente importante de la clorofila, protoplasma,
las proteínas y ácidos nucleicos.
• Aumenta el desarrollo de todos los tejidos vivos y
su contenido proteico.
•
Deficiencia de nitrógeno en caña de azucar
Deficiencia de nitrógeno en caña de azúcar
Deficiencia de nitrógeno en café
Deficiencia de nitrógeno en maíz
Deficiencia de nitrógeno en maíz
Deficiencia de nitrógeno en maíz
El potasio
•
•
•
•
Al disminuir la concentración de
potasio intercambiable, éste se
moverá desde zonas más
distantes del sistema radicular
Por lo tanto, medir el potasio en
la solución del suelo no
representa la cantidad total de
potasio disponible para las
plantas.
Potasio intercambiable: forma
disponible del potasio en el
suelo, que las plantas pueden
extraer fácilmente. Esta fracción
de potasio esta absorbida en la
superficie de las partículas de
arcilla y materia orgánica en el
suelo. Se desplaza rápidamente
cuando las plantas absorben el
potasio de la solución del suelo.
Factores que afectan la absorción del Potasio
• El nivel de oxígeno y la labranza del
suelo el oxígeno es necesario para el
funcionamiento adecuado de las
raíces, incluyendo la absorción de
potasio.
• Humedad del suelo
• La temperatura del suelo 15
a 26 Celsius rango de temperatura
del suelo ideal para la actividad de
raíces y para la mayoría de los
procesos fisiológicos en las plantas.
•
• Cuanto menor sea la temperatura, la
absorción del potasio y otros
nutrientes será más lenta.
Funciones del potasio
Relación entre el potasio foliar y el % de infección de
Cercospora coffeicola en el grano y la producción de café
7
30
6
25
5
20
4
15
3
0.4
10
2
0.2
5
1
Producción
1.2
1.0
Infección
0.8
Contenido de K
0.6
0.0
0
0
60
120
Dosis (g/árbol)
Valencia, 1998
180
Rendimiento (kg x 1000)
35
Infección (%)
Potasio en las hojas (%)
1.4
El Fósforo
Participa en los procesos
metabólicos, tales como la
fotosíntesis, la transferencia
de energía y la síntesis y
degradación
de
los
carbohidratos.
Se encuentra en el suelo en
compuestos orgánicos y en
minerales.
Sin embargo, la cantidad del
fósforo disponible en el suelo
es muy baja en comparación
con la cantidad total del
fósforo en el suelo.
Las
plantas
pueden
adsorber solamente el
fósforo disuelto en la
solución del suelo
Puesto que la mayor parte
del fósforo en el suelo
existe en compuestos
químicos estables, sólo
una pequeña cantidad de
fósforo está disponible
para la planta .
En suelos ácidos el
fósforo
tiende
a
reaccionar con aluminio,
hierro, manganeso zinc;
en suelos alcalinos, la
fijación dominante es con
el calcio y magnesio.
El rango de pH óptimo
para la disponibilidad
máxima del fósforo es de
6.0-7.0.
Recopilado por Jorge Martínez
Recopilado por Jorge Martínez
Deficiencia de fósforo
Recopilado por Jorge Martínez
Recopilado por Jorge Martínez
Deficiencia de fósforo
Recopilado por Jorge Martínez
El calcio
Algunos de sus funciones son:
Fortalece la estructura de la pared celular
- el calcio es una parte esencial de la
pared celular de las plantas. Este forma
compuestos de pectato de calcio que dan
estabilidad a las paredes celulares de las
células.
Participa en los procesos enzimáticos y
hormonales. Promueve el alargamiento
celular.
Toma parte en la regulación estomática.
Participa en los procesos metabólicos de
absorción de otros nutrientes.
Ayuda a proteger la planta contra el estrés
de temperatura alta
Y contra las
enfermedades - numerosos hongos y
bacterias secretan enzimas que deterioran
El calcio
Investigaciones demostraron que un nivel
suficiente de calcio puede reducir
significativamente la actividad de estas
enzimas y proteger las células de la planta
de invasión de patógenos.
Afecta a la calidad de la fruta.
* El calcio forma compuestos
insolubles con otros elementos en el
suelo, tales como el fósforo. Calcio
que se encuentra en la forma de
compuesto insoluble no está
disponible para la planta.
El calcio debe estar en
equilibro con otros nutrientes
como el magnesio y potasio.
Las aplicaciones de cal
realizadas de manera
inadecuada pueden inducir al
bloqueo en la absorción de K
y Mg.
El calcio reemplaza el sodio
absorbido y previene daños
a la estructura del suelo.
Deficiencia de calcio en caña de azúcar
El magnesio
• Es clave para una amplia gama
de funciones.
• Uno de los papeles bien
conocidos del magnesio se
encuentra en el proceso de la
fotosíntesis, ya que es un
componente básico de la
clorofila, la molécula que da a
las plantas su color verde.
• La deficiencia de magnesio
puede ser un factor importante
que limita la producción de
cultivos.
El magnesio
•
• El primer síntoma es hojas
pálidas, que luego desarrollan
una clorosis intervenal.
• En algunas plantas aparecerán
manchas rojizas o púrpuras en
las hojas.
El magnesio
•
•
•
Otros iones con carga
positiva, como el potasio y el
amonio, también pueden
competir con magnesio y
reducir su absorción y
translocación
desde
las
raíces
a
las
partes
superiores de la planta.
Aplicaciones excesivas de
estos nutrientes pueden
inducir una deficiencia de
magnesio. Se debe tener
especial cuidado en suelos
arenosos, ya que su CIC es
baja y pueden retener
menos magnesio.
For optimum availability of all essential plant nutrients, usually want to maintain
soil pH at 6.5 or above by liming, but soil pH should be kept below 7.0.
El hierro
•
El hierro es un metal que
cataliza la formación de la
clorofila y actúa como un
transportador del oxígeno,
forma ciertas enzimas para la
respiración
citocromos
(enzimas respiratorias) y las
ferredoxinas involucradas en
funciones tal como fijación de
nitrógeno y la fotosíntesis.
•
El Fe es absorbido por la
planta en su como ión Fe2+ y
Fe3+
•
•
•
El hierro
La deficiencia de hierro ocurre
en suelos de pH alto.
La deficiencia de Fe aparece
en las hojas como un color
verde
pálido
(clorosis),
mientras que las nervaduras
permanecen
verdes,
desarrollando
un
agudo
contraste.
Manganeso
• Funciones
• Metabolismo de las plantas
• Transformación de Nitrógeno
Figure 4. Manganese-deficient dark red kidney beans. Yellowing between the
leaf veins. Veins remain green. (Bull. E-486, p. 7)
Deficiencia del manganeso
•
•
•
•
1)
Plantas contienen 20-200 ppm Mn (normal), <20
ppm es deficiente y mayor de 300 ppm es tóxico .
2)
Deficiencia es usual en suelos alcalinos (pH
>7.0); tambie puede ocurrir en
a)
pH >5.8 en suelos orgánicos
b)
pH >6.5 en suelos minerales
•
2)
Es inmovil en plantas= sintomas de deficiencia
se presentan en hojas jóvenes como clorosis intervenal
•
>50 ppm en el suelo puede sospecharse de toxicidad
Fe and Mn en el suelo
•
1)
Solubilidad del hierro en el
suelo es muy bajo,
Fe3+ es más
alto que el Fe2+ en suelos bien
drenados.
•
2)
Bajo
condiciones
de
encharcamiento el Fe3+ puede ser
reducido a Fe2+
2 Fe2O3  4 FeO + O2
•
•
3)
Mn2+ es muy común en la
solución del suelo pero puede ser
reducido con un aumento del pH,
aumenta en condiciones de acidez,
se
encuentra
como
quelatos
orgánicos en un 90%
•
5)
Compuestos orgánicos en el
suelo, pueden crear quelatos con
Fe3+, incrementado este mineral en
el suelo y su transporte a la raíz (La
diferencia de presión del agua crea
la corriente de flujo. )
Zinc
• Funciones
• Metabolismo de las plantas.
• Participa en las hormonas
de crecimiento
• Participa en la reproducción
Zinc
• Sintomas de deficiencia
• Crecimeitno retardado, acortamiento entre nudos
• Hojas jóvenes son gruesas, pequeñas y deformes
• Amarillamiento entre las venas
Deficiencia de Zinc en aguacate
Deficiencia de Zinc en aguacate
www.nrs.mcgill.ca/.../ nutrient/Zinc/Avoc02Zn.jpg
Deficiencia de Zinc caña de azúcar
www.nrs.mcgill.ca/.../ nutrient/Zinc/Avoc02Zn.jpg
Deficiencia de Zinc en cítricos
Deficiencia de Zinc en café
Deficiencia de Zinc en maíz
Deficiencia de Zinc en maíz
Boro
• Funciones
• Interfiere en la absorción de agua
por las raíces
• Transporte de azúcares
• Formación de la flor, desarrollo del
tubo polínico (floración)
• Esencial en la germinación de
granos de polen
Boron
• Síntomas
deficiencia
de
• Tallo cortos y
gruesos
• Hojas jovenes
terminales son
amarillenta en su
base.
• Hojas se tuercen y
mueren
Molibdeno
• Función
• Vinculado al empleo y
fijación
del
nitrógeno.
Constituyente de la nitrato
reductasa y la nitrogenasa.
Lo requiere Rhizobium
para
la
fijación
del
nitrógeno.
Síntomas
deficiencia
de
• Manchas
cloróticas
internerviales
de
las
hojas inferiores, seguido
de necrosis marginal y
repliegue de las hojas.
La
deficiencia
de
molibdeno
es
muy
evidente en las plantas
de
familia de las
leguminosas.
Deficiencia de molibdeno en caña de azúcar
Deficiencia de molibdeno en Coliflor
Havlin et al., 2005, p. 250
Formas de absorción de nutrimentos
Elemento
Forma de absorción
Expresión química en
el fertilizante
Nitrógeno
NH+4, NO-3
N
Fósforo
H2PO4- , HPO4-2
P2O5
Potasio
K+
K2O
Calcio
Ca+2
CaO
Magnesio
Mg+2
MgO
Azufre
SO-4
S
Hierro
Fe+2
Fe
Cobre
Cu+2
Cu
Zinc
Zn+2
Zn
Manganeso
Mn+2
Mn
Boro
B4O7-2 , H2BO3-
B
Cloro
Cl-
Cl
MoO4-2
Mo
Molibdeno
FUNCION EN LA PLANTA
Ca
División celular
XX
Respiración
XX
Transpiración
XX
S
Mg
B
Zn
XX
XX
XX
Síntesis de clorofila
XX
XX
Síntesis de vitaminas
XX
Producción de semillas
XX
Cu
Mn
XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
Fertilidad del polen
XX
Reproducción de la planta
XX
Fotosíntesis
XX
XX
Fijación de N
Elaboración de azúcares
Mo
XX
XX
Aprovechamiento del N
Fe
XX
Traslocación del P
XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
Producción de almidón
XX
Maduración y altura
XX
Oxidación y reducción
XX
XX
Síntesis de carbohidratos
XX
Aumento de azúcares
XX
Formación de aminoácidos
XX
XX
XX
XX
XX
XX
XX
Deficiencia de nutrientes de acuerdo
a la madurez del tejido
FAO Regional Office for Asia and the Pacific, 2005
DEFICIENCIAS DE NUTRIENTES
Chart Title
Hojas viejas
Hojas nuevas
Hojas nuevas y viejas
Terminal buds
N, P, K, Mg, Mo
S, Fe, Mn, Cu
Zn
Ca, B
Manchas
necroticas
Sin manchas
necroticas
Nervaduras
verdes
Nervaduras
amarillas
K, Mo
N, P, Mg
Fe, Mn
S, Cu
Nervaduras
verdes
Nervaduras
amarillas
Mg
N