Post on 01-Jan-2015
Calcio y mas…
Congreso de Melón 2010
Role of Nutrients
Aspectos básicos del calcio
Esencial como elemento nutritivo en las plantas Involucrado en al menos 20 procesos bioquímicos y morfológicos Clasificado como macronutriente aunque tiene impacto a niveles de
un micronutriente. Amplia variación de concentraciones en diferentes partes de la
plantas así como en diferentes especies Complejos mecanismos de absorción, transporte y distribución, no
bien conocidos todavía.
El calcio en la célula
Lamela media de la pared celular- hasta un 90% En la superfice exterior de la membrana plasmática Pared celular Retículo endoplasmático (RE)- la forma absorbida no está clara Vacuolas- aquí se encuentra localizado la mayor parte del calcio
solubles, posiblemente en forma de oxalato calcico Cloroplastos- 6.5-15 mM, la mayor parte en la membrana del tilacoide
(almacenamiento de pigmento fotosintético en el cloroplasto) En las célullas los tubos cribosos del floema
Célula vegetal – 3D
Cw: pared celular
G: Ap.golgi
N: Núcleo
V: vacuola
M: mitocondria
Pm: membrana plasmática
Er: r etículo endoplasmático
A: aire
El calcio y la lamela media
La lamela media es la conexión entre las paredes primarias de dos células vecinas
El calcio estabiliza la pectina depositada en la lamela media formando pectato de calcio (enlace R-COO del ácido poligalacturónico)
Actividad del calcio
Responsable de la estabilidad estructural y fisiológica de los tejidos vegetales
Junto con otros compuestos, regula en las células y tejidos los procesos el influjo y eflujo
Utilizado en los sistemas de transmisión de señales para la rápida comunicación de situaciones de stress y la puesta en marcha de mecanismos de defensa en las plantas
Calcio en morfología y fisiología vegetal
Forma parte de las células de la pared celular y el plasmalema como pectato de Ca (ligado a grupos Pectin carboxílicos)
Esencial para la división y elongación celular (crecimiento meristemático)- especialmente en el crecimiento de raíces
Responsable de la permeabilidad e integridad celular Segundo mensajero en las señales de factores
medioambientales y respuesta de la planta en términos de crecimiento y desarrollo
La germinación y el desarrollo del polen se ven severamente inhibidos por la deficiencia de calcio
Calcio en morfología y fisiología vegetal
Forma parte del núcleo celular Presente en la molécula de fitina en las semillas Involucrado en la producción de etileno (procesos de maduración) Previene la pérdida de carbohidratos y favorece la síntesis de
proteinas Actúa en los procesos de control osmótico Controla la función de algunas enzimas. Por ejemplo
poligalacturonasa (rotura de la pared celular) Estudios recientes enfatizan el papel de la calmodulina como la
proteína reguladora del calcio
Respuesta a estrés en las plantas
Calcio y comunicación vegetal
Calcio y comunicación vegetal (cont)
Cierre estomático (I)
Cierre estomático (II)
Calcio y raíces
La retirada drástica del Calcio reduce la secreción de mucílago en los ápices de la raíces (Bennet et al., 1990) (células de la caliptra)
La deficiencia de Calcio inactiva la respuesta geotrópica de las raíces (Bennet et al., 1990)
Calcio y extensión radicular
Absorción del calcio
Se realiza en las raíces jóvenes Absorción activa y pasiva
Selectividad de la membrana Siguiendo el flujo del agua
Vía simplasto: Atravesando la célula Posibiles reacciones en citoplasma que lo dejen inmovilizado
Vía apoplasto: espacio intercelular Preferente hasta la formación de la banda de Caspari en las células de las
raíces
Ca++
Ca++
Ca++
High Ca uptake by roots tips, where the Casparian band is not yet developed
Root tips Old root
Ca++
Ca++
Casparian band
Microscopical cross section of a root
In older roots the Ca transport is more or less hindered by a physical barrier, the “Casparian band”.
Root hair
Rhizodermis
Exodermis
Xylem vessel,from there Ca
goes to the shoot
Distance of the Ca- supply-zone to the
root tip
Ca-uptake
(neq Ca/12 plants)
15 – 18 cm 418
12 – 15 cm 402
6 – 9 cm 1566
root tip
0 – 3 cm4095
Ca uptake mainly takes place at the root tips and the zone of lateral root growth
REF: Richter - 1978
Movimiento del calcio en la planta
Vía xilema Movimiento lento por su alta reactividad El motor principal es el flujo de agua en la planta
Potencial debido a la evapotranspiración. Efecto tirón Potencial radicular. Efecto empuje.
Principal destino son los órganos de transpiración (hojas). Competencia por absorción. Efecto sumidero.
Translocación deficiente vía floema Reactividad del calcio Alto pH de los fluidos floemáticos Elemento “inmóvil”
Movimiento del Potasio. Elemento móvil
Movimiento del Calcio. Elemento inmóvil
Ca
Ca
Ca
Ca
Ca
Ca
Ca
Ca C
a
La salinidad reduce la absorción de calcio
0
20
40
60
80
100
0.5 1 2 3 4
Strength of Hoagland's solution
% BER
0
5
10
15
20
25
30
35
40
% Ca
% BER Fruit Ca Leaf Ca
Increasing EC
Ref: Barke and Menary, 1971
Mejor absorción con CN
0
200
400
600
800
Flowering Full Fruct. Full Ripening
Control + Gypsum + CN
Calcio en savia (mg/l)
Source: Gárate et al., 1991
tomate
¿Donde se va el Ca aplicado en fertirrigación?
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
8
6
4
2
Distance
Depth
10.00-12.50
7.50-10.00
5.00-7.50
2.50-5.00
0.00-2.50
Calcio en melones y sandías
Blossom end rot (Cirulli & Ciccares, 1981)
Reduce incidencia de Fusarium (Jones et. al, 1975)
Reduce la aparición de necrosis en tallos y el rajado (Waters & Nettles, 1960)
Calcium deficiency causes cracking
Importante para el llenado (honey dew melon)
Sin Ca
Con Ca
Calcium distribution in cantaloupe fruits
• Higher calcium content in the ring• Higher calcium content in the proximal
part of the fruit flesh• Similar calcium content in all parts of
the ring (no statistical difference)
0.19%a 0.16%b
0.72%a 0.78%a
0.12%a 0.10%b
0.54%a 0.55%a
Good calcium supply Ca deficiency – 24 days old fruit
Still the fresh fruit contains 60% of the total fruit calcium at harvest
Poor calcium in the fruits relates to poor development of xylem vessels
Source: Bernadac, 1996
Dinámica de absorción de nutrientes en melon
Day 0 day 17 day 45 day 56 day 60
Mineral Elements
0
10
20
30
40
50
60
%
N
P
K
Ca
Mg
Elements'absorption (total rate)
When to apply Ca…
In general Ca is continuously needed during the whole growth period. As roots need a continuous Ca supply for growth. As the Ca uptake follows the growth curve.
However, there are growth phases in which the plant can be supported by extra Ca, for example:
During periods of fast growth to counteract Ca dilution that occurs in plant tissue.
During early fruit growth to support requirements during cell division. During periods of plant stress, as calcium is important for stress amelioration.
Melon: Ca accumulates early in the fruitwhile K accumulates until harvest time
0
20
40
60
80
100
120
15 20 25 30 35 40
Fruit age (days)
Ac
cu
mu
lati
on
re
lati
ve
to
fi
na
l a
mo
un
t (%
)
Calcium Potassium Dry Matter
Ca accumulation almost completed by 27 days after fruit set.
K increases together with fruit dry weight.
Ref: Bernadac, 1996
Niveles máximos de aplicación (levante español) Aplicación continuada Máximo de absorción entre los 40 y los 110 d.d.t
Producción integrada
N P2O5 K2O Ca Mg
225 135 383 158 90U.F máximas ha
GRACIAS POR SU ATENCION
sergio.campos@yara.com
Tel. 52023700