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Nutrición Mineral 1. Elementos esenciales Contenido en nutrientes de los órganos cosechados Los diferentes cultivos pueden incorporar cantidades muy distintas de los diversos elementos y esto en buena medida depende del órgano cosechado N P S K Ca Mg Fe Trigo Maíz Arroz Papa Alfalfa0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 kg ha-1año-1 Nutrientes Cultivo Contenido en nutrientes de órganos cosechados Criterios de esencialidad • Postulados de Arnon y Stout (1934): 1. Una planta será incapaz de completar su ciclo vital en ausencia del elemento mineral considerado 2. La función que realice dicho elemento no podrá ser desempeñada por otro mineral de reemplazo o sustitución 3. El elemento deberá estar directamente implicado en el metabolismo (ej. Como componente de una molécula esencial) o deberá ser requerido en una fase metabólica precisa (ej. reacción enzimática) No son criterios ni la presencia ni la concentración. ¿Cuándo un elemento es considerado esencial? MACROnutriente Nutriente esencial que está presente en mayor cantidad en la planta, mayor a 0,1g cada 100 gr de peso seco (0,1%). Suelen ser los constituyentes de biomoléculas estructurales de las células, como ácidos nucléicos, proteínas, etc. Nitrógeno Fósforo Potasio Calcio Azufre Magnesio Micronutrientes u oligoelementos Elementos esenciales, presentes en cantidades pequeñas en las plantas, concentración siempre menor al 0,01% del peso seco. Hierro Manganeso Zinc Cobre Boro Molibdeno Cloro Niquel Macronutrientes y micronutrientes Hidroponia cultivo en solución nutritiva Según Taiz-Zeiger, 1998 Sistema aeropónico Sistema hidropónico aire solución nutritiva burbujas de aire soporte de la planta solución nutritiva Sistema de crecimiento en film Cámara de recuperación de solución cámara con neblina de solución nutritiva soporte de la planta Motor que genera la neblina de solución solución nutritiva bomba Composición de una solución nutritiva (Según Taiz-Zeiger, 1998) Importante: las concentraciones de los nutrientes en una solución nutritiva varían con respecto a las presentes en el suelo. Composición de la solución nutritiva de Hoagland (modificada) para crecimiento de plantas Clasificación de los nutrientes según su función bioquímica (según Taiz y Zeiger, 1998) Elemento nutritivo Grupo 1 N S Grupo 2 P B Si Grupo 3 K Na Mg Ca Mn Cl Grupo 4 Fe Cu Zn Mo Ni Funciones Nutrientes que forman los compuestos orgánicos de plantas Nutrientes que son importantes en almacenamiento de energía e integridad estructural. Nutrientes que se mantienen en su forma iónica. Nutrientes que están involucrados en la transferencia de electrones. Elementos móviles e inmóviles Móviles Nitrógeno Potasio Magnesio Fósforo Cloro Sodio Zinc Molibdeno Inmóviles Calcio Azufre Hierro Boro Cobre Se denominan asi en función de su capacidad para movilizarse en la planta. Los elementos están listados en orden según su abundancia en la planta. (según Taiz & Zeiger, 1998) Manganeso y Niquel ¿in/móviles? ¿dónde estarían en la lista (según su concentración)? Funciones y sintomatología Nut. Conc. Movil. Función Síntomas de deficiencia N M ï ̇ 50% se encuentra formando parte de proteínas y ácidos nucleicos. ̇ El 50% restante está en aminoácidos, amidas, aminas, nitrato y amonio. ̇ Clorosis en hojas viejas, que caen sin necrosis. ̇ Acumulación de antocianas en hojas (color púrpura). ̇ Disminuye la proporción parte aérea/raíz. P M ï ̇ Grupo fosfato en ácidosnucleicos, fosfolípidos, coenzimas, enlace alta energía (ATP y ADP). ̇ Respiración y fotosíntesis. ̇ Acumulación de antocianas en hojas (color púrpura). K M ï ̇ Potencial osmótico de células.̇ Activador de proteínas de respiración y fotosíntesis ̇ Clorosis en motas o bordes en hojas viejas. ̇ Necrosis en márgenes y puntas de la hoja e internerval. Nut. Conc. Movil. Función Síntomas de deficiencia Ca M ù ̇ Síntesis de pared celular. ̇ Síntesis de huso mitótico en división celular. ̇ Involucrado en el funcionamiento normal de la membrana celular. ̇ 2do mensajero en rutas hormonales y respuestas ambientales. ̇ Necrosis de zonas jóvenes como ápices de hojas y raíces (división celular). ̇ Deformación de hojas jóvenes. ̇ Raíces marrones, cortas y muy ramificadas. Mg M ï ̇ Activa enzimas de respiración, fotosíntesis y de síntesis de ADN y ARN. ̇ Es parte del anillo de la Chl. ̇ Clorosis entre nervaduras de hojas viejas. ̇ Ante carencia prolongada, hojas amarillas o blancas. ̇ Caída prematura de hojas. S M ù ̇ Constituyente de proteínas. ̇ Similar a deficiencia de N, pero clorosis en todas las hojas y haces vasculares. ̇ Acumulación de antocianas. Fe m ù ̇ Componente de enzimas de transferencia de electrones (respiración y fotosíntesis ). ̇ Necesario para la síntesis de complejos proteína–Chl. ̇ Clorosis entre nervaduras en hojas jóvenes. ̇ Carencia prolongada: clorosis de nervaduras y hoja entera blanca. Nut. Conc. Movil. Función Síntomas de deficiencia Mn m ̇ Activa enzimas de respiración.̇ Está involucrado en la hidrólisis del agua en la fotosíntesis. ̇ Clorosis intervenal y aparición de pequeñas manchas necróticas, en hojas jóvenes o viejas según especie. Zn m ù ̇ Involucrado en la activación de muchas enzimas. ̇ Algunas plantas lo requieren para sintetizar Chl. ̇ Reducción de crecimiento de los entrenudos , crecimiento en roseta. ̇ Hojas deformes. ̇ Hojas viejas muestran clorosis intervenal y manchas blancas necróticas (maíz y sorgo). Cu m ù ̇ Asociado a enzimas involucradas en reacciones redox. ̇ Inicialmente se observan hojas verde oscuras ̇ Manchas necróticas que aparecen en puntas y márgenes de hojas jóvenes. B m ù ̇ Se sugiere que juega un rol en elongación celular, síntesis de ácidos nucléicos, respuestas hormonales y la función de membrana. ̇ Síntomas variados, dependiendo de la especie y la edad de la planta. ̇ Generalmente manchas negras necróticas en ápices y hojas jóvenes. Mo m ï ̇ Componente de enzimas como la nitrito reductasa y nitrogenasa. ̇ Clorosis entre nervaduras y necrosis en hojas viejas. Cl m ï ̇ Necesario en la hidrólisis del agua de la fotosíntesis. ̇ Necesario en la división celular ̇ Clorosis y necrosis generalizada en hoja. ̇ Reducción del crecimiento de la hoja. ̇ Color bronceado generalizado en hoja. Ni m ̇ Forma parte de la ureasa, enzima involucrada en la fijación de nitrógeno en nódulos de raíz de leguminosas. ̇ Necrosis de puntas de hojas. Sintomatología de deficiencias nutricionales control - K (Potasio) - P (Fósforo) - Fe (Hierro) - Zn (Zinc) - Ca (Calcio) - Mg (Magnesio) - Cu (Cobre) - Mn (Manganeso)