M.C. RAUL CASTAÑEDA CEJAM.C. RAUL CASTAÑEDA CEJA

CRITERIOS DE ESENCIABILIDAD NUTRIMENTAL

Un elemento mineral esencial para el crecimiento y desarrollo de las plantas es aquel que cumple con los requisitos siguientes: no puede ser sustituido por otro en sus funciones; se le ha identificado un papel bioquímica específico en la planta, y es necesario para que la planta cumpla con su ciclo de vida.

Las plantas requieren para su desarrollo y reproducción de 16 elementos esenciales; 9 son macronutrientes y 7 micronutrientes.

FORMAS APROVECHABLES DE LOS NUTRIENTES ESENCIALES

MACRONUTRIENTES

Carbono CO2

Hidrógeno H2OOxigeno O2

Nitrógeno NH4 y NO3

Fosforo H2PO4 y HPO4

Potasio K+Calcio Ca++Magnesio Mg++Azufre SO4

.

MICRONUTRIENTESFierro Fe++, Fe+++ Zinc Zn++Manganeso Mn++Cobre Cu++, Cu+++Cloro ClBoro H2BO3, HBO3Molibdeno MoO4

Estos nutrientes pueden ser tomados por la planta de las siguientes formas:1.De la solución del suelo.2.Por las hojas (estomas).3.De los cationes o aniones intercambiables.4.De los minerales fácilmente alterables.

Los nutrientes del suelo se pueden perder de varias formas:1.Por los cultivos.2.Por lixiviación.3.Por erosión de los suelos.4.En forma gaseosa.

FUNCIONES DE LOS NUTRIENTES ESENCIALES

NITRÓGENO (N)

El nitrógeno es el principal nutrimento para el crecimiento y desarrollo de las plantas, el cual es absorbido por las raíces preferentemente en forma de nitrato (NO3) o amonio (NH4+). Es un elemento móvil en la planta.

FUNCION CELULAREl Nitrógeno orgánico generalmente constituye del 1.5-5% de la materia orgánica. Forma parte esencial de las moléculas de proteínas, de la clorofila, ácidos nucléicos, vitaminas, hormonas, amidas y los alcaloides (café, tabaco, cafeína (café y cacao).

SINTOMAS DE DEFICIENCIA VISUAL

Su deficiencia se manifiesta como un amarillamiento (clorosis) de hojas en la planta, se retarda el crecimiento, las hojas se caen en forma prematura.

FÓSFORO (P)El fósforo orgánico puede representar desde un 15 al 80 % del contenido total de P en el suelo, siendo normal encontrar valores entre el 30 y 50 % en muchos suelos; se absorbe principalmente como ión fosfato (H2PO4 y HPO4--). Es un elemento móvil en la planta.

FUNCION CELULAR

El fósforo es un componente clave del material hereditario (ADN y ARN), membranas celulares (fosfolípidos); forma parte de la molécula de adenosina trifosfato (ATP). El fosfato de inositol proporciona del 50 al 75% del fósforo orgánico al suelo. Además las coenzimas I y II.

ATP (ADENOSINA TRIFOSFATO)

FOSFATO DE INOSITOL

COENZIMA 1 (NAD+) COENZIMA II (NADP*)

SINTOMAS DE DEFICIENCIA En general, entre los síntomas de deficiencias de fósforo en las plantas comúnmente utilizadas para detectar tal condición incluyen: Hojas con matices color púrpura-rojizo y plantas pequeñas.

MAGNESIO (Mg)

El magnesio es un nutrimento que es absorbido en forma de Mg++. El magnesio es un nutrimento muy móvil dentro de las células y se transloca fácil y rápidamente a largas distancias a través del floema.

FUNCION CELULAR

La función más conocida del nutrimento es su papel como átomo central en la molécula de clorofila. Un proporción de hasta el 25% de magnesio total en la hoja, se localiza en los cloroplastos. Tiene influencia en la respiración y multiplicación celular. Tiene efecto en la producción de proteínas y grasas. Favorece la formación de vitamina C y A.

SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA

Los primeros síntomas de deficiencia se presentan en las hojas viejas y consiste en un moteado amarillo entre las nervaduras, mientras que los bordes y nervaduras permanecen verdes. Conforme se agudiza la deficiencia, el amarillamiento va progresando hacia las hojas jóvenes. • Hojas maduras con manchas amarillas entre las venas secundarias que eventualmente dan origen a un patrón de amarillamiento semejante a una ‘V’ invertida e, incluso, toda la hoja se vuelve amarilla.

DEFICIENCIA EN CACAO

“V” INVERTIDA EN CITRICOS

POTASIO(K+)

El potasio es el catión más abundante del líquido intracelular y juega un papel muy importante en un gran número de funciones celulares. El potasio (K) también es vital para la fotosíntesis. Cuando hay deficiencia de potasio la fotosíntesis disminuye. Absorbido por las plantas como ion K+. Es un elemento móvil en la planta.

FUNCION DEL POTASIO

No forma compuestos orgánicos dentro de la planta.Es vital para la fotosíntesis y síntesis de proteínas.El K+ activa más de 80 enzimas que participan en el crecimiento de las plantas. Enzimas activadas por K participan en la producción de ATP (fuente de energía de la planta).

El K regula la apertura y cerrado de los estomas.El K incrementa la fijación biológica de N por las leguminosas.

DEFICIENCIA DE POTASIOCuando existe deficiencia de K:Se reduce la tasa de fotosíntesis y la producción de ATP.Todos los procesos que necesitan ATP se reducen.La deficiencia de K no permite que los estomas se cierren rápidamente y la planta pierde agua.Cuando existe deficiencia no se forman las proteínas, aun cuando exista abundancia de N disponible.El K activa la enzima que regula síntesis de almidones, su deficiencia reduce sus niveles.Se han prevenido más enfermedades de las plantas con el uso de potasio que con ninguna otra sustancia.

DEFICIENCIA DE K EN CACAO

DEFICIENCIA DE K EN PLATANO

DEFICIENCIA DE K EN CAÑA DE AZUCAR

CALCIO(Ca++)Ocupa el quinto lugar de los elementos más predominantes en el SIAL (Si, Al, O, Fe y Ca) con un contenido de 3.6%. En las plantas está ocupando aproximadamente entre 0.2 a 4%.

FUNCION DEL CALCIOEl calcio es un nutriente esencial para las plantas. Algunos de sus funciones son: 1) Promueve el alargamiento celular. 2) Toma parte en la regulación estomática. 3) Fortalece la estructura de la pared celular. Este forma compuestos de pectato de calcio que dan estabilidad a las paredes celulares de las células. 4) Participa en los procesos enzimáticos y hormonales y 5) Ayuda a activar varios enzimas.

y con el producto obtenido se realiza lo siguiente:

DEFICIENCIA DE CALCIO

El calcio se transporta por la planta principalmente a través del xilema, junto con el agua. Por lo tanto, la absorción del calcio, está directamente relacionada con la proporción de transpiración de la planta. Un bajo nivel de transpiración puede causar deficiencia del calcio. El aumento de la salinidad del suelo también podría causar deficiencia de calcio, ya que disminuye la absorción de agua por la planta.  Dado que la movilidad del calcio en las plantas es limitada, la deficiencia de calcio aparece en las hojas más jóvenes y en la fruta, porque tienen una tasa de transpiración muy baja.

Su deficiencia provoca poco desarrollo radicular, hojas cloróticas o necróticas y escasa floración.

AZUFRE

Es absorbido por las plantas como sulfato (SO4). Es un elemento poco móvil dentro de la célula. Su contenido varía de 0.02 a 0.2% en suelos inorgánicos. De manera general del 60 al 90% del azufre total en los suelos es orgánico.

FUNCION DEL AZUFRE 

Su función más importante es que forma parte de la estructura de las proteínas a través de los aminoácidos azufrados cisteína, cistina y metionina.

También forma parte de las vitaminas tiamina y biotina y de la coenzima A, metabolitos esenciales en el metabolismo de las plantas, ya que actúan como cofactores o coenzimas de varios sistemas enzimáticos.

CISTEINACISTINA

METIONINA

TIAMINAB1

BIOTINA

COENZIMA A

DEFICIENCA DE AZUFREComo es un elemento poco móvil en la planta, su deficiencia se presenta en las hojas jóvenes. Su síntoma de deficiencia es un amarillamiento de la hoja.

MICRONUTRIENTES

Son los elementos requeridos en pequeñas cantidades por las plantas, necesarios para que las plantas completen su ciclo vital.Las principales fuentes de micronutrientes en el suelo son las rocas y minerales.

MANGANESO (Mn++)

FUNCION EN LA PLANTA

Activador de enzimas que participan en la respiración y en el metabolismo del nitrógeno y formación de aminoácidos; necesario para la reducción de nitrato; necesario para la fotosíntesis y formación de clorofila.

DEFICIENCIA DE MANGANESOEs un elemento inmóvil en la planta, por lo tanto su deficiencia se observa en las hojas inferiores.En forma general, en las hojas jóvenes se presenta una clorosis entre las venas, permaneciendo las nervaduras y parte del haz de las nervaduras de color verde. La clorosis no es tan marcada como en el caso de deficiencia de fierro o zinc.

ZINC

FUNCION EN LA PLANTAEs un elemento inmóvil en la planta, por lo tanto su deficiencia se observa en las hojas inferiores.

La planta lo aprovecha como ion zinc (Zn++).  Además de su papel en la biosíntesis de las auxinas (Las auxinas son un grupo de fitohormonas que funcionan como reguladoras del crecimiento vegetal (Ac. Indolacético), el zinc participa en el metabolismo vegetal como activador de varios enzimas. Activador de enzimas en la respiración, en el metabolismo del nitrógeno y carbono. Esencial en la clorofila y fotosíntesis.

DEFICIENCIA DE ZINC

Los síntomas de deficiencia de zinc incluyen el amarillamiento del tejido localizado entre las venas foliares, mientras que el tejido adyacente a las venas secundarias y primarias permanece verde, presencia de hojas pequeñas en forma de roseta en las hojas jóvenes.

HIERRO

El hierro en el suelo existe en forma divalente y trivalente. Es un elemento inmóvil en la planta. Generalmente la planta lo absorbe como Fe++

FUNCION EN LA PLANTA

•Forma parte de citocromos, los cuales actúan en el transporte de electrones en la planta. •Es activador de la enzima nitrito reductasa necesario para la formación de proteínas. •En las hojas casi todo el hierro se encuentra en los cloroplastos, donde juega un papel importante en la formación de la clorofila (activador de enzimas).

CITOCROMOS

DEFICIENCIA DE HIERROEl efecto más característico de la deficiencia de hierro es la incapacidad de las hojas jóvenes para sintetizar clorofila, tornándose cloróticas entre las nervaduras quedando las nervaduras verdes. El hierro es virtualmente inmóvil en la planta, quizás porque es precipitado como un óxido insoluble o en las formas de fosfatos férricos inorgánicos y orgánicos.

BORO

La planta lo aprovecha como H2BO3 y HBO3. Es un elemento inmóvil en la planta.

FUNCION DEL BORO

•Metabolismo de carbohidratos y translocación de azucares.•Participa en la división celular.•Metabolismo del nitrógeno y actividad hormonal (síntesis del ácido giberélico).

DEFICIENCIA DE BOROEs uno de los elementos más inmóviles en la planta. Una vez depositado en la hoja, no es retranslocado hacia las hojas jóvenes, lo que hace que los nuevos crecimientos dependan de la absorción continua de boro del suelo. La deficiencia de boro causa daños serios y muerte de los meristemas apicales.

COBRELa planta lo absorbe principalmente como ion Cu++. Es un elemento inmóvil en la planta.

FUNCION DEL COBREEste elemento forma parte de un grupo de enzimas en reacciones de oxidación. El cobre interviene también en la fotosíntesis y en la síntesis de la clorofila. Participa en el metabolismo de la raíz y de las proteínas.

DEFICIENCIA DE COBRELas plantas presentan muy raramente deficiencias de cobre, ya que este elemento se encuentra disponible en casi todos los suelos. La primera deficiencia de Cu se reportó en el estado de Florida, síntomas que se conocen como exantema o muerte regresiva de las cítricos.

Los frutos presentan impregnaciones de goma en la corteza, se rajan y caen, disminuye la cosecha o toda.

CloroEl anión cloruro (Cl-) es absorbido por las plantas de la solución del suelo, sin embargo no se ha reportado la pérdida de un cultivo por deficiencia de cloruroEl ión cloruro es un regulador de la presión osmótica, contribuyendo así a mantener la turgencia. Activador de varios sistemas enzimáticos. Este nutriente está también involucrado en el transporte de K, Ca y Mg dentro de la planta.Síntomas de deficiencia: Consiste en el marchitamiento de las hojas, clorosis, seguida por un bronceado, que finaliza en necrosis. Las raíces se vuelven enanas, pero gruesas o en forma de mazo cerca del ápice.

MOLIBDENOLa forma aprovechable es MoO4 (molibdato) y es móvil dentro de la planta.Gran parte del molibdeno se encuentra en la enzima nitrato reductasa de las raíces y tallos de las plantas superiores, la que cataliza la reducción del ión nitrato a nitrito. En las raíces noduladas de las plantas fijadoras de nitrógeno, el molibdeno se encuentra casi todo en la enzima nitrator reductasa y en la nitrogenasa de los bacteroides nodulares. Los síntomas de deficiencia se caracterizan por una clorosis entre las venas, que ocurre primero en las hojas viejas y que luego progresa hacia las hojas jóvenes.