Nutricin mineral

1
Nutrición mineral

• Carmen Vásquez
• Universidad de Costa Rica

2
ADQUISICIÓN DE NUTRIENTES DE SUELOS TÓXICOS O
EXTREMOS

• Suelos con PH bastante alto o bastante bajo
• Presencia de metales pesados

3
Suelos ácidos

• Descomposición de minerales (lixiviación)
• Producción de ácidos en el suelo hidratación y
  disociación del co2, formación de ácidos
  orgánicos, oxidación de sulfitos a ácido
  sulfúrico y la nitrificación de amonio
• Inducción de acidez por parte de la planta
• Actividad humana

4

• Lluvia ácida / Fertilizantes
• Acidez del suelo modifica la disponibilidad de
  nutrientes minerales
• solubilidad del aluminio que es considerada la
  limitación mas importante de los suelos ácidos
• solubilidad manganeso

5
TOXICIDAD DEL ALUMINIO

• Metal mas abundante en la corteza terrestre
• En su forma trivalente (Al3) es toxico para las
  plantas, y esta forma domina a pH bajo

6
(No Transcript)
7
Toxicidad del aluminio

• Similar a la deficiencia de otros iones
• Inhibición de la elongación de la raíz
  (interferencia con la formación de la pared
  celular)
• División celular
• 
  
  
  
  
  
  

8





Mitigación de los
síntomas de toxicidad

• Adición de magnesio, calcio, fosfato
• - Magnesio monocotiledóneas
• - Calcio dicotiledóneas
• Ácidos orgánicos
• Incorporación de boro promueve la producción y
  crecimiento de la raíz

9
(No Transcript)
10
Resistencia al aluminio

• Exclusión de aluminio de la raíz
• Tolerancia al aluminio
• Genotipos resistentes
• Al activa la exudación de aniones orgánicos
• Malato y citrato

11
(No Transcript)
12

• Calcífugas
• preferencia por suelos con bajo PH
• Baja capacidad para solubilizar hierro y fosfato
• Resisten altos niveles de AL3

13

• Calcícolas
• preferencia por suelos con alto PH
• Crecimiento es estimulado por alta concentración
  de calcio y no resisten Al
• Excretan mas ácido oxálico y cítrico que las
  calcífuga
• Se pueden encontrar altas concentraciones de
  calcio en el xilema
• Para evitar el envenenamiento por calcio pueden
  guardar excesos en forma de cristales

14
Suelos con altos niveles de metales pesados

• Caracterizados por su densidad atómica (supera
  los 5g ml-1)
• Algunos son micronutrientes esenciales para las
  plantas (cobalto, cobre, hierro, manganeso,
  molibdeno, niquel y zinc), son cofactores o
  activadores de enzimas especificas

15
metales pesados

• Cadmio, plomo, cromo, cobalto, mercurio, plata y
  oro no son esenciales y pueden ser tóxicos a
  bajas concentraciones

16
Metales pesados

• Altas concentraciones en el suelo
• Origen geológicos o antropológicos
• Algunas especies pueden ser utilizadas para
  identificar sitios potenciales de minería
• Metalofitas

17
Fitoremediación

• Especies que remueven metales pesados
• Requieren alta producción de biomasa y
  acumulación de metales, para que sea
  económicamente viable
• -Esto es encontrado generalmente en
  Brassicaceae
• Después de la acumulación de metales pesados las
  plantas deben ser removidas y destruidas

18

• Figura 1. Respuestas típicas de las plantas
  frente a la presencia de metales pesados en el
  suelo (Adriano, 2001).

19
Toxicidad de los metales pesados

• No esta muy claro
• Cadmio, cobre y mercurio pueden afectar e
  inactivar los grupos sulfidrilo
• Exceso de un metal redox activo como el cobre
  puede aumentar la formación de radicales libres
• Inactivar enzimas

20
metales pesados

• Zinc y cadmio pueden afectar la fotosíntesis
• Ciclo de calvin es el mas afectado
• Disminuyen la elongación de la raíz

21
Plantas resistentes a los metales pesados

• 1-Exclusión del metal
• Microorganismos exudar compuestos orgánicos que
  precipitan metales pesados fuera de la célula
• Transformación química, como la oxidación de Mg
  reducido en suelos inundados
• Unión de las paredes celulares

22

• 2-Almacenamiento (Hiperacumuladoras)
• Vacuola y espacio aploplásmico para el zinc
  cadmio y el cobre
• Células epidérmicas
• Cd, Mg y plomo en tricomas

23
Producción de biomasa de plantas resistentes y
sensibles

• Plantas resistentes tienden a producir menor
  biomasa que las sensibles
• Costo relacionado al mecanismo de resistencia
• Suelos con altos niveles de metales pasados son
  bajos en nutrientes

24
Suelos salinos

• Problema en crecimiento
• Na, Cloro-, Mg2 y So4-2 en suelos salinos
  inhiben crecimiento de las plantas

25
Glycofitas y Halofytas

• Glycofitas sensibles a la sal
• Halofitas alta resistencia a la sal
• Alta salinidad asociado con bajo potencial de
  agua en el suelo
• Iones como sodio y cloro pueden ser tóxicos
• Altos niveles de Nacl
• Reemplazamiento de iones

26
Transporte y excreción de sodio

• Catión monovalente
• Manglares
• Especies que excluyen la sal
• Ultrafiltración
• Glándulas en las hojas

27
Compartamentalización de sal

• Almacenar iones potencialmente tóxicos en la
  vacuola
• Capacidad de producir compuestos no tóxicos en el
  citoplasma

28
Suelos inundados

• Ausencia de oxigeno en el suelo causada debido a
  la actividad microbiana
• Desnitrificación
• Reducción de hierro y manganeso las formas
  reducidas son mas solubles y potencialmente mas
  tóxicas

29

• Aerenquima

30
Nutrientes

• La presencia de un mineral no implica que sea
  necesario para el crecimiento
• Disponibilidad de nutrientes en el suelo
• Momento fonológico o edad de la planta
• Órgano o tejido que se considere
• Cantidades requeridas pueden variar mucho entre
  especies

31
(No Transcript)
32
Pérdida de nutrientes

• Lixiviación
• Descomposición
• Rápido reciclaje de nutrientes
• Senescencia
• Fósforo y nitrógeno es reabsorbido
• El calcio no puede ser reabsorbido

33
Eficiencia del uso de nutrientes

• Fotosíntesis por unidad de nutriente
• Tiempo durante el cual el nutriente contribuye a
  la producción
• Proporción de nutrientes reabsorbidos antes de la
  senescencia

34

• Transporte
• Gradientes electroquímicos
• Se requiere ATP
• Aclimataciones
• Fisiológicas
• Anatómicas
• Morfológicas