Nutricion mineral

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NUTRICION MINERAL
Criterios de esencialidad (Arnon y Stout, 1934)
La planta no puede culminar su ciclo de vida en ausencia del elemento.
La función de elemento no puede ser reemplazada por otro.
El elemento deberá estar implicado directamente en el metabolismo de la planta.
CLASIFICIACIÓN DE LOS NUTRIENTES DE ACUERDO A SU FUNCIÓN BIOQUÍMICA
GRUPO 1:
C, H, O, N, S
GRUPO 2:
P, B
Iones de la solución suelo: HCO3-, NO3-, NH4+, SO4=
Gases de la atmósfera: CO2
En forma de fosfato, ácido bórico o borato.
Principal constituyente de todo material orgánico. Asimilado por carboxilación y procesos de óxido-reducción
Esterificación con grupos alcohol en plantas. Los ésteres fosfato están involucrados en reacciones de transferencia de energía.
GRUPO 3:
K, Mg, Ca, Mn, Cl
GRUPO 4:
Fe, Cu, Zn, Mo
Iones de la solución suelo.
En forma iónica o quelatos de la solución suelo.
Funciones no específicas estableciendo potenciales osmóticos. Contribuciones específicas en la estructura y función de enzimas. Balance de iones.
Presentes en los grupos prostéticos. Permiten el transporte de electrones por cambio de valencia.
CLASIFICIACIÓN DE LOS NUTRIENTES DE ACUERDO A SU FUNCIÓN BIOQUÍMICA
Clasificación de acuerdo a su función bioquímica
Grupo 1: forman compuestos orgánicos 
	N: constituyente de aminoácidos,amidas, proteínas, ácidos nucleicos, nucleótidos, coenzimas, etc.
	S: componente de la cisteina, cistina y metionina, proteínas. Constituye el ácido lipoico, coenzima A, tiamina pirofosfato, glutation, biotina, adenosina-5’-fosfosulfato, 3-fosfoadenosina.
	
Grupo 2: son importantes en el almacenamiento de energía e integridad celular
	P: componente de los azúcares fosfato, ácidos nucleicos, coenzimas, fosfolípidos,. Tiene un rol clave en las reacciones que se encuentra involucrado el ATP.
	B: forma complejos con constituyentes de la pared celular. Involucrado en la elongación celular y el metabolismo de ácidos nucleicos.
	
Grupo 3: permanecen en forma iónica
	K: necesario como cofactor en más de 40 enzimas. Principal catión en establecer la turgencia celular y mantener la electroneutralidad celular.
	Na: involucrado en la regeneración del fosfoenolpiruvato (PEP) en plantas C4 y CAM.
	Mg: necesario para muchas enzimas involucradas en la transferencia de fosfatos. Constituyente de la molécula de clorofila.
Grupo 4: involucrados en la transferencia de electrones
	Fe: constituyente de los citocromos proteínas que contienen Fe no hem involucradas en la fotosíntesis, fijación de N2 y respiración.
	Cu: componente del ácido ascórbico oxidasa, tirosinasa, monoamina oxidasa, citrocromo oxidasa y plastocianina.
	Zn: constituyente de la alcohol deshidrogenasa, glutámico deshidrogenasa, anhidrasa carbónica.
	Mo: constituyente de la nitrogenasa, nitrato reductasa y xantina deshidrogenasa.
ROL DE LOS ELEMENTOS ESENCIALES
Nitrógeno: constituye un gran número de compuestos orgánicos necesarios para el crecimiento y desarrollo de las plantas, compuestos como aminoácidos, ácidos nucleicos, clorofila, citocromo, etc.
Fósforo: forma parte de compuestos importantes como azúcares fosforilados, adenosin trifosfato (ATP), ácidos nucleicos, coenzimas y en los fosfolípidos de las membranas celulares.
Potasio: no forma parte estructural de compuestos pero actúa como activador enzimático. Mejora la incorporación de aminoácidos a las proteínas e interviene en el mecanismo de apertura y cierre de estomas.
Calcio: es importante en las zonas meristemáticas donde ocurre la división celular. A menudo se encuentra precipitado como cristales de oxalato de calcio en las vacuolas. También se encuentra como pectato de calcio en las paredes celulares dándole rigidez a la pared celular. Activador de enzimas como la -amilasa. Controla la velocidad de respiración y reduce la producción de etileno responsable de la maduración de los frutos.
Magnesio: forma parte estructural de la clorofila y es necesario para la actividad de varias enzimas que intervienen en el metabolismo de carbohidratos, fotosíntesis, respiración, ATP, ADP y ARN. Esencial para mantener la estructura de los ribosomas.
Azufre: forma parte de los aminoácidos cistina, cisteina y metionina. También forma parte de las vitaminas como la biotinina y tiamina. Se encuentra en la coenzima A compuesto esencial para la respiración, síntesis y degradación de ácidos grasos.
Hierro: esencial para la síntesis de clorofila. Forma parte de los citocromos actuando como portador de electrones en la fotosíntesis y respiración. Como ferredoxina interviene en el proceso de asimilación del nitrato al participar en la reducción de nitrito a amoniaco. Es constituyente de enzimas como la catalasa y citocromo oxidasa.
Cloro: necesario para la fotosíntesis donde actúa como activador de enzimas para la producción de oxígeno a partir del agua. Forma parte de la auxina ácido 4-cloroindol-3-acético (4-Cl-IAA) que es una hormona de crecimiento. Es esencial para la división celular en raíces y hojas.
Manganeso: participa directamente en la producción de oxígeno durante la ruptura de la molécula del agua en la fotosíntesis. Juega un rol estructural en la membrana del cloroplasto. Es activador de varias enzimas, entre ellas, las que intervienen en la síntesis de ácidos grasos y en la formación de ADN y ARN.
Boro: participa en el transporte de azúcares en el floema. También es importante en los procesos de división, diferenciación, respiración y desarrollo celular.
Zinc: se requiere para la síntesis de aminoácidos triptofano, el cual es precurso de la auxina ácido indolacético (IAA). También participa en la activación de algunas enzimas tipo deshidrogenasas.
Cobre: interviene en los procesos de la fotosíntesis y la respiración al actuar como transportador de electrones y formar parte de algunas coenzimas.
Molibdeno: interviene en la reducción de nitrato a nitrito a través de la activación de la nitrato reductasa.
REMOCION DE LOS NUTRIENTES
Grupo 1: elementos que son absorbidos activamente por las raíces y pueden ser removidos en pocas horas.
N (NO3-, NH4+), P, K y Mn
Grupo 2: elementos que tienen una absorción intermedia y son removidos ligeramente más rápido que el agua
Mg, S, Fe, Zn, Cu, Mo
Grupo 3: elementos que son absorbidos pasivamente y frecuentemente se acumulan en la solución nutriva
Ca, B
SINTOMAS DE DEFICIENCIA Y TOXICIDAD
INTERACCION CON OTROS ELEMENTOS
Potasio:
 Sodio: [Na] > 50 ppm suprime la absorción de potasio.
Amonio: la deficiencia de potasio aumenta la absorcion de NH4+ lo cual causa daño a la planta.
Calcio:
 Nitrógeno: el amonio reduce la absorción de calcio.
Potasio: en tomate y pepinillo K+ = Ca2+, si K+ < Ca2+ se inhibe la absorción de potasio.
Magnesio: si Mg < Ca en 1:10 se suprime la absorción de magnesio. Si la relación es menor 1:1 se suprime la absorción de calcio.
Hierro:  [Fe] restringe la absorción de calcio.
Oxígeno: la carencia de O2 a nivel radicular inhibe la absorción de calcio.
Boro: deficiencias de boro pueden resultar en una deficiencia de calcio.
Magnesio:
Potasio, calcio y magnesio compiten por los sitios de absorción en la superficie radicular.
Sodio puede deprimir al potasio, calcio y magnesio.
pH alto aumenta la competencia de Ca2+.
pH bajo aumenta la competencia de H+ y Al3+ y restringe la absorción de Mg
Potasio incrementa la absorción de Mg
Mg antagonista del manganeso
Azufre: 
Nitrógeno: a nivel tisular N:S 15:1
		Tasa > 15:1 deficiencia de azufre
		Tasa < 15:1 deficiencia de nitrógeno
Magnesio: adecuados niveles de azufre mejora el suministro de clorofila.
Calcio:  SO4= suprime la absorción de calcio.
Hierro:
Manganeso: deficiencia de Mn  Fe2+ toxidad de hierro
		 exceso de Mn  Fe3+ deficiencia de hierro
pH alcalinos: Fe se combina con iones fosfato, carbonato y OH-. La absorción de Fe es deprimida por pH elevado, fósforo y calcio.
Fe precipita con el fosfato en los tejidos conductores o en el medio.Cobre, magnesio potasio y zinc compiten con el Fe a nivel radicular.
Cobre y zinc compiten dentro de la planta.
Zinc:
Fósforo: P induce a la deficiencia de Zn
Nitrógeno: N induce a una deficiencia de Zn
			  N causa la retención de Zn en las raíces
Cobre: Cu inhibe la absorción de Zn por competencia
Hierro: un exceso de cualquiera causa la supresión del otro
Cobre:
Niveles excesivos de fósforo causa deficiencia de Cu