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Fisiología de los elementos          menores        Por:        Amparo Medina Torres
1. ELEMENTOS MENORES EN EL SUELO
Elementos menores asociados con minerales primarios Mineral      Elementos principales   Elementos accesorios primario Oli...
Contenidos de las diferentes fracciones de            elementos en el suelo, expresados en ppm.Elemento             Conten...
Clasificación de los elementos menores(extractables) en suelos bajo invernadero de la               Sabana de Bogotá   Cat...
Clasificación de los elementos menores (solubles)   en suelos bajo invernadero de la Sabana de                      Bogotá...
1.2. Factores de suelo que afectan ladisponibilidad elementos menores a. pH: alto, reduce la disponibilidad de Fe, Zn,B y ...
b. Materia Orgánica:•A mayor nivel, mayor disponibilidad•Puede afectar la disponibilidad de Cu•Es la principal reserva de ...
b. Materia Orgánica:Las sustancias orgánicas del suelo que puedenquelatar iones metálicos son diversas:Compuestos sencillo...
c. Textura:La disponibilidad de microelementos catiónicoses menor en suelos arenosos.d. MicroorganismosLiberan iones en pr...
Algunas interacciones entre elementos      Elemento      Interacción       Interacción                      positiva      ...
2. IMPORTANCIA DE LA   RIZOSFERA EN LA   ASIMILACION DEELEMENTOS MENORES
La rizosfera es la zona de límite o interfaseentre el suelo y la planta.Se extiende de 1 a 4 mm desde la superficie dela r...
La absorción de amonio o nitrato, es uno de los factoresque determina el pH a nivel de rizosfera. Sin embargo,este efecto ...
Efecto de la forma de suplir nitrógeno en un suelofranco-arenoso (pH 6.8), sobre la asimilación demicronutrientes en frijo...
Efecto de la forma de suplir nitrógeno en un suelofranco-arenoso (pH 6.8), sobre la asimilación deboro en coliflor (Brassi...
Los exudados radicales también causan cambiosen la composición de la rizosfera. Los principalestipos de exudados son:•Sust...
Esquema de los posibles mecanismos para lasolubilización de algunos compuestos en la rizosfera           Mecanismo I      ...
3. ABSORCION YTRANSLOCACION
Formas asimilables de elementos menores Elemento Símbolo             Forma           Peso     Concen.          Químico    ...
Hierro                           La forma preferente de                           asimilación es el Fe2+.                 ...
ManganesoLa forma preferente deasimilación es el Mn2+.Se absorbe activamente                      Mn2+                    ...
CobreSe absorbe como Cu2+, pero también como quelato(compuestos de bajo peso molecular)Se absorbe activamenteSe transloca ...
ZincSe absorbe como Zn2+, peroen alto pH puede sertomado como ZnOH+.Se absorbe activamenteSe transloca por el xilemaasocia...
BoroA pH fisiológico (< 8) seabsorbe como H3BO3 sindisociarSe cree que se absorbeactivamente.Se transloca casiexclusivamen...
MolibdenoSe absorbe comoMoO42-y compite con elsulfato.Su absorción es activa.Se transloca por elxilema y el floema, porlo ...
Cloro                   Se absorbe como Cl-                   Su absorción es activa y                   pasiva.      Cl- ...
4. FUNCIONESMETABOLICAS DE LOS MICROELEMENTOS
HierroLa habilidad del elemento para formar complejoscon sustancias orgánicas y para cambiar de valenciason las dos caract...
HierroLasprincipalesfunciones serelacionancon: Síntesis de clorofila Respiración (citocromos y citocromo oxidasa) Activaci...
ManganesoA diferencia del hierro, no forma quelatosfácilmente. Tiene comportamiento similar acationes alcalino térreos (Ca...
Manganeso  Activación deenzimas para elmetabolismo del N.  Activación deenzimas del ciclo deKrebs  Activador de la AIAoxid...
CobreEs absorbido en bajas cantidades. Después delFe, es el microelemento con mayor facilidad paraformar quelatos, por lo ...
Cobre  Ascorbato y aminooxidasas  Fenolasa y laccasa  Además esindispensable parala lignificación ypara la formaciónde las...
ZincAl igual que el Mn y el Mg es principalmente unactivador enzimático, por su capacidad deformar uniones entre la enzima...
Zinc Síntesis deproteínas y elmetabolismodecarbohidratos Hay considerable evidencia de laparticipación del Zn en la síntes...
BoroNo hay evidencia concreta sobre la participacióndel B en la activación de enzimas y suparticipación metabólica aún no ...
BoroSus funciones se relacionancon:  Elongación, división celular ymetabolismo de ácidosnucleicos  Metabolismo decarbohidr...
Molibdeno                     Aunque es un metal, en                     solución acuosa se                     encuentra ...
CloroSe encuentra en contenidos similares a loselementos mayores (0,2% a 2%), pero loscontenidos suficientes son apenas de...
5. CONTENIDOS EN LA    MATERIA SECA
Niveles adecuados de microelementos en las hojasElemento       Clavel     Rosa      Gypsophilla    PompónHierro        55 ...
Clasificación de los elementos menores en hojas          de rosas (Sabana de Bogotá)   Categoría   Fe    Mn     Cu    Zn  ...
Clasificación de los elementos menores en hojas          de clavel (Sabana de Bogotá)   Categoría   Fe   Mn     Cu    Zn  ...
Niveles de hierro en diferentes orgamos de la planta                     1000ppm en base seca                     800     ...
Niveles de manganeso en diferentes orgamos de la planta                     300ppm en base seca                     200   ...
Niveles de cobre en diferentes orgamos de la planta                      50ppm en base seca                      40       ...
Niveles de zinc en diferentes orgamos de la planta                     400ppm en base seca                     300        ...
Niveles de boro en diferentes orgamos de la planta                     200ppm en base seca                     150        ...
6. RELACION ENTREELEMENTOS Y SANIDAD        VEGETAL
Efectos de la nutrición en la sanidad vegetalPara algunos autores, los efectos de losnutrientes minerales sobre los proces...
Efectos de la nutrición en la sanidad vegetal“La nutrición complementa el manejo de lasenfermedades”.Se debe buscar un bue...
Esquema de las interacciones entre enfermedades          fungosas y balance nutricional                                   ...
Resistencia de los tejidosEn general, los patógenos atacan las partes menosresistentes de las plantas (tejidos jóvenes) ya...
El tipo y cantidad de sustancia estáninfluenciadas por factores nutricionales, en dosvías:  Efectos sobre la síntesis de c...
Algunos organismos se ven favorecidos poracumulación de azúcares y otros poracumulación de compuestos nitrogenados debajo ...
Efectos de algunos elementos menoresBoro:Se ha encontrado que en general, el ataquede mildeo polvoso es más severo en plan...
Cobre:Las deficiencias de este elemento afectala síntesis de fenoles, muchos de loscuales actúan como fitoalexinas y delig...
De acuerdo con la teoría de la trofobiosis lasplagas y las enfermedades solamente atacanplantas desequilibradas.Las planta...
Ruta metabólica      Las enzimas       Ruta metabólica anormal  normal (planta      E2 y E4 son      (planta con exceso de...
Niveles normales para algunas relaciones nutricionales (ppm)  Relación        Rosa            Clavel         General    N/...
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  1. 1. Fisiología de los elementos menores Por: Amparo Medina Torres
  2. 2. 1. ELEMENTOS MENORES EN EL SUELO
  3. 3. Elementos menores asociados con minerales primarios Mineral Elementos principales Elementos accesorios primario Olivino Mg, Fe, Si Ni, Co, Mn, Li, Zn, Cu, Mo Hornblenda Mg, Fe, Ca, Al,Si Ni, Co, Mn, Sc, Li, Zn, Cu, Ga, V Augita Ca, Mg, Al, Si Ni, Co, Mn, Sc, Li, V, Zn, Pb, Cu, Ga Biotita K, Mg, Fe, Al, Si Rb, Ba, Ni, Co, Sc, Li, Mn, V, Zn, Cu, Ga Apatita Ca, P, F Pb, Sr Anortita Ca, Al, Si Sr, Cu, Ga, Mn Andesina Ca, Na, Al, Si Sr, Cu, Ga, Mn Oligoclasa Na, Ca, Al, Si Cu, Ga Albita Na, Al, Si Cu, Ga Ortoclasa K, Al, Si Rb. Ba, Sr, Cu, Ga Muscovita K, Al, Si F, Rb, Ba, Sr, Ga, V Ilmenita Fe, Ti Co, Ni, Cr, V Magnetita Fe Zn, Co, Ni, Cr, V Turmalina Ca, Mg, Fe, B, Al, Si Li, F, Ga Fuente: Fassbender H., y Bornemisza, E. 1994
  4. 4. Contenidos de las diferentes fracciones de elementos en el suelo, expresados en ppm.Elemento Contenido Contenido Contenido total Asimilable soluble Hierro 3000 – 5000 7 – 400 0.01 – 17,5Manganeso 200 – 2000 0.4 – 75 0.002 – 3,31 Cobre 5 – 50 0.3 – 24 0.003 – 1,169 Zinc 10 – 300 1 – 176 0.002 – 17,12 Boro 20 – 200 0.007 – 1.58 0,01 – 1,03Molibdeno 0.6 – 3.5 --- 0.001 – 0.01 Cloro --- --- 0,04 – 35,38Fuentes: Mengel y Kirkby (1986) y Laboratorio de suelos CIAA (2001)
  5. 5. Clasificación de los elementos menores(extractables) en suelos bajo invernadero de la Sabana de Bogotá Categoría Fe Mn Cu Zn B Deficiente 0% 81% 12% 4% 14% Bajo 1% 8% 14% 7% 9% Optimo 4% 7% 18% 21% 39% Alto 17% 2% 22% 24% 35% Exceso 77% 1% 34% 44% 4%
  6. 6. Clasificación de los elementos menores (solubles) en suelos bajo invernadero de la Sabana de Bogotá Categoría Fe Mn Cu Zn B Deficiente 68% 67% 6% 68% 16% Bajo 9% 20% 35% 12% 7% Optimo 1% 3% 24% 5% 7% Alto 2% 1% 10% 5% 2% Exceso 20% 8% 26% 9% 68%
  7. 7. 1.2. Factores de suelo que afectan ladisponibilidad elementos menores a. pH: alto, reduce la disponibilidad de Fe, Zn,B y Cu, pero especialmente de Mn. Bajo afectala de Mo
  8. 8. b. Materia Orgánica:•A mayor nivel, mayor disponibilidad•Puede afectar la disponibilidad de Cu•Es la principal reserva de B en suelos agrícolas•Los iones metálicos como Fe, Mn, Cu y Zn tienencapacidad de formar complejos estables con lamateria orgánica del suelo o quelatos que sonmás solubles y por tanto más fácilmenteasimilables por las plantas.•Las características de estos quelatos naturalesdependerán de la naturaleza del ligando (agentequelante) y de otras propiedades del suelo (pH,presencia de otros metales, etc.)
  9. 9. b. Materia Orgánica:Las sustancias orgánicas del suelo que puedenquelatar iones metálicos son diversas:Compuestos sencillos (Ac. Orgánicos, proteínas,aminoácidos, polisacáridos, polifenoles)Compuestos complejos: sustancias húmicas (Ac.Húmicos y Ac. Fúlvicos)En general, el orden de estabilidad de los quelatosnaturales, según el ión es: Cu > Co > Zn > Fe > MnEl orden variará principalmente por efecto del pH.
  10. 10. c. Textura:La disponibilidad de microelementos catiónicoses menor en suelos arenosos.d. MicroorganismosLiberan iones en procesos de degradación,inmovilizan iones, reducen y oxidan loselementos.e. Condiciones de oxido reducciónEn condiciones de oxidación (suelos aireados) sedisminuye la disponibilidad principalmente de Fey Mn
  11. 11. Algunas interacciones entre elementos Elemento Interacción Interacción positiva negativa HIERRO K (en general) P, Mn, Co, Zn y Mo MANGANESO Fe (muy negativa) COBRE Zn en algunas NyP plantas ZINC P, Fe MOLIBDENO P S, Fe, Mn y CuFuente: Morvedt,
  12. 12. 2. IMPORTANCIA DE LA RIZOSFERA EN LA ASIMILACION DEELEMENTOS MENORES
  13. 13. La rizosfera es la zona de límite o interfaseentre el suelo y la planta.Se extiende de 1 a 4 mm desde la superficie dela raíz y tiene propiedades químicas (inclusivefísicas) diferentes al resto del suelo como:•Diferencias en pH asociadas con la liberación deH+ o de HCO3- por actividad metabólica•Diferencias en la concentración de iones (C.E.)•Diferencias en el potencial de oxido-reduccióndebido al consumo o liberación de O2 y a laexudación de sustancias orgánicas
  14. 14. La absorción de amonio o nitrato, es uno de los factoresque determina el pH a nivel de rizosfera. Sin embargo,este efecto está muy condicionado por la especie y lavariedad.Efecto de la forma de nitrógeno (sulfato de amonio o nitrato de calcio)sobre el pH del suelo y de la rizosfera en soya Valor de pH 3 semanas después de aplicado el N pH inicial Suelo Rizosfera del suelo NH4+ NO3- NH4+ NO3- 5.2 5.0 5.4 4.7 6.6 6.3 5.9 7.0 5.6 7.1 6.7 6.6 7.0 6.3 7.2Adaptado de Riley y Barber (1971), citados por Marschner (1986)
  15. 15. Efecto de la forma de suplir nitrógeno en un suelofranco-arenoso (pH 6.8), sobre la asimilación demicronutrientes en frijol (Phaseolus vulgaris L.) Fertilizante Asimilación en mg*(m de longitud de raíz)-1 Fe Mn Zn Cu Nitrato de Calcio 68 23 11 2,7 Sulfato de Amonio* 184 37 21 3,7*Con inhibidor de nitrificaciónFuente: Adaptado de Thompson et al, 1993, citado porMarschner and Römheld, 1996
  16. 16. Efecto de la forma de suplir nitrógeno en un suelofranco-arenoso (pH 6.8), sobre la asimilación deboro en coliflor (Brassica oleracea var. botrytis) Tejido Concentración de boro en mg*(Kg B.S.)-1 N-NO3 N-NH4 Hojas jóvenes 11,9 15,5 Hojas viejas 3,5 12,9 Tallos 11,2 12,7*Con inhibidor de nitrificaciónFuente: Adaptado de Reynolds et al, 1987, citado porMarschner and Römheld, 1996
  17. 17. Los exudados radicales también causan cambiosen la composición de la rizosfera. Los principalestipos de exudados son:•Sustancias de bajo peso molecular: ácidosorgánicos, azúcares, aminoácidos y compuestosfenólicos, principalmente. Tienen granimportancia para la reducción y solubilización deelementos, principalmente Fe, Mn y P.•Sustancias gelatinosas de alto peso molecular(muscílago o muscigeles), que son principalmentepolisacáridos y ácidos poligalacturónicos.•Células o restos de tejidos que van muriendo ylos productos de su degradación.
  18. 18. Esquema de los posibles mecanismos para lasolubilización de algunos compuestos en la rizosfera Mecanismo I Mecanismo III Quelato-Mn Mn+2 Fosfatos MnO2 Fosfato de Fe y Al Ac. orgánicos Ac. orgánicos CO2 Quelatos Fe y Al RAIZ RAIZ Mecanismo II Mecanismo IV Quelato-Fe Polímeros de Citrato, fenoles Fe+3 hidroxifosfato H2PO4- (óxidos) férrico y Citrato-Fe Aminoácidos citrato Quelato-Fe Citrato Fosfato de Fe+3
  19. 19. 3. ABSORCION YTRANSLOCACION
  20. 20. Formas asimilables de elementos menores Elemento Símbolo Forma Peso Concen. Químico disponible atómico en ppm a la planta Cloro Cl Cl- 35.46 100 Hierro Fe Fe2+, Fe3+ 55.85 100 Boro B H3BO3 10.82 20Manganeso Mn Mn2+ 54.94 50 Zinc Zn Zn2+ 65.38 20 Cobre Cu Cu+, Cu2+ 63.54 6 Molibdeno Mo MoO42- 95.95 0.1 Fuente: Adaptado de Salisbury y Ross, 1992
  21. 21. Hierro La forma preferente de asimilación es el Fe2+. Algunas gramíneas asimilan el Fe3+ directamente. Se absorbe activamente Fe 2+ Fe2+ Fe2+ Se transloca principalmenteFe2+ Fe2+ en el xilema como quelato Fe2+ con ácido cítrico. Poco móvil en el floema
  22. 22. ManganesoLa forma preferente deasimilación es el Mn2+.Se absorbe activamente Mn2+ Mn2+Se transloca catión librepor la baja estabilidad de Mn2+ Mn2+los complejos orgánicos de Mn2+Mn.Se transloca principalmentepor el xilema y es pocomóvil en el floema.
  23. 23. CobreSe absorbe como Cu2+, pero también como quelato(compuestos de bajo peso molecular)Se absorbe activamenteSe transloca asociado a compuestos nitrogenadosde bajo peso molecularAunque es poco móvil, puede ser translocado detejidos viejos a jóvenes
  24. 24. ZincSe absorbe como Zn2+, peroen alto pH puede sertomado como ZnOH+.Se absorbe activamenteSe transloca por el xilemaasociado a ácidos orgánicoso como catión libreSe considera muy poco móvilen el floema
  25. 25. BoroA pH fisiológico (< 8) seabsorbe como H3BO3 sindisociarSe cree que se absorbeactivamente.Se transloca casiexclusivamente por elxilema y su movimiento en laplanta está restringido a lacorriente de transpiraciónDe los elementos menoreses el más poco móvil
  26. 26. MolibdenoSe absorbe comoMoO42-y compite con elsulfato.Su absorción es activa.Se transloca por elxilema y el floema, porlo cual esmoderadamente móvil
  27. 27. Cloro Se absorbe como Cl- Su absorción es activa y pasiva. Cl- Es extremadamente Cl- móvil.Cl- Cl- Cl-
  28. 28. 4. FUNCIONESMETABOLICAS DE LOS MICROELEMENTOS
  29. 29. HierroLa habilidad del elemento para formar complejoscon sustancias orgánicas y para cambiar de valenciason las dos características que definen susfunciones metabólicas.Las hemoproteínas y proteína hierro-azufre son losprincipales grupos prostéticos de las enzimas quecontienen Fe, incluyendo catalasas, peroxidasas,citocromo oxidasas y varios citocromos.La mayor parte del Fe está en los cloroplastos enforma de fitoferritina.
  30. 30. HierroLasprincipalesfunciones serelacionancon: Síntesis de clorofila Respiración (citocromos y citocromo oxidasa) Activación enzimática Hace parte de enzimas claves como nitritoreductasa, sulfato reductasa y del NADP
  31. 31. ManganesoA diferencia del hierro, no forma quelatosfácilmente. Tiene comportamiento similar acationes alcalino térreos (Ca y Mg) y también alos metales (Fe y Zn), por lo que sus funcionesmetabólicas se asemejan a estos elementos,especialmente con el Mg. Su función radicaprincipalmente en su habilidad para cambiar deestados de oxidación (aceptar y cederelectrones). Sus principales funciones serelacionan con: Transporte de electrones en la reacción de Hillo fotólisis del agua.
  32. 32. Manganeso Activación deenzimas para elmetabolismo del N. Activación deenzimas del ciclo deKrebs Activador de la AIAoxidasa Síntesis deproteínas,carbohidratos ylípidos
  33. 33. CobreEs absorbido en bajas cantidades. Después delFe, es el microelemento con mayor facilidad paraformar quelatos, por lo que se cree que esta esla principal forma de asimilación. La mayoría delCu se localiza en los cloroplastos, haciendo partede la plastocianina. Activa numerosas enzimasclave, siendo importante para el metabolismo delnitrógeno y los carbohidratos.Las principales enzimas que contienen Cu son: Superoxidismutasa Citocromo oxidasa
  34. 34. Cobre Ascorbato y aminooxidasas Fenolasa y laccasa Además esindispensable parala lignificación ypara la formaciónde las células deltapete en losgramos de polen.
  35. 35. ZincAl igual que el Mn y el Mg es principalmente unactivador enzimático, por su capacidad deformar uniones entre la enzima y el sustrato, notanto por reacciones de óxido reducción. Lasprincipales enzimas activadas por el Zn son: Anhidrasa carbónica Alcohol deshidrogenasa SuperoxidismutasaParticipa en procesos metabólicos claves como:
  36. 36. Zinc Síntesis deproteínas y elmetabolismodecarbohidratos Hay considerable evidencia de laparticipación del Zn en la síntesis de AIA, perono se conocen con exactitud los mecanismos.
  37. 37. BoroNo hay evidencia concreta sobre la participacióndel B en la activación de enzimas y suparticipación metabólica aún no ha sidoclaramente establecida. Su función se relacionacon la habilidad del B para formar complejos consustancias orgánicas, principalmente azúcaresderivados de alcohol y del ácido urónico, con losque forma mono y diésteres estables. Se localizaprincipalmente en las paredes celulares,principalmente en precursores de hemicelulosa ylignina.
  38. 38. BoroSus funciones se relacionancon: Elongación, división celular ymetabolismo de ácidosnucleicos Metabolismo decarbohidratos y proteínas Diferenciación de tejidos,metabolismo de auxinas yfenoles Permeabilidad de lasmembranas celulares Germinación del polen ycrecimiento del tubo polínico.
  39. 39. Molibdeno Aunque es un metal, en solución acuosa se encuentra como MoO42- (oxianión). Se comporta como anión, e incluso en el suelo es similar al fosfato, siendo también fijado a bajo pH.Hace parte de enzimas como: Nitrogenasa Nitrato reductasa
  40. 40. CloroSe encuentra en contenidos similares a loselementos mayores (0,2% a 2%), pero loscontenidos suficientes son apenas de 0,03% a0,12% (340 a 1200 ppm). Es muy abundante en lanaturaleza razón por la cual hay más informaciónacerca de la toxicidad que de la deficiencia. Susfunciones se relacionan con: Participa en la reacción de Hill Regula la apertura estomatal (con el K) Activa bombas de ATPasa en las membranas
  41. 41. 5. CONTENIDOS EN LA MATERIA SECA
  42. 42. Niveles adecuados de microelementos en las hojasElemento Clavel Rosa Gypsophilla PompónHierro 55 – 110 55 – 150 55 – 110 100 – 300Manganeso 33 – 300 60 – 180 35 – 285 22 – 247Cobre 6 – 12 5 – 16 4,5 – 7,6 6 – 30Zinc 20 – 100 20 – 50 26 – 190 13 – 98Boro 30 - 100 30 – 60 25 – 141 20 – 40
  43. 43. Clasificación de los elementos menores en hojas de rosas (Sabana de Bogotá) Categoría Fe Mn Cu Zn B Deficiente 0% 6% 1% 0% 4% Bajo 2% 13% 14% 7% 47% Optimo 61% 46% 69% 63% 45% Alto 30% 26% 8% 20% 4% Exceso 6% 8% 8% 10% 1%
  44. 44. Clasificación de los elementos menores en hojas de clavel (Sabana de Bogotá) Categoría Fe Mn Cu Zn B Deficiente 0% 1% 1% 0% 0% Bajo 2% 2% 23% 1% 7% Optimo 83% 74% 69% 88% 91% Alto 9% 11% 1% 4% 1% Exceso 7% 11% 6% 7% 0%
  45. 45. Niveles de hierro en diferentes orgamos de la planta 1000ppm en base seca 800 600 400 200 0 Resto Toda la Yemas Brotes Pétalos Raíces Tallos Hojas de la flor planta ROSAS 140 411 97 99 741 66 225 248 CLAVEL 117 116 56 132 2282 127 257 285
  46. 46. Niveles de manganeso en diferentes orgamos de la planta 300ppm en base seca 200 100 0 Resto Toda la Yemas Brotes Pétalos Raíces Tallos Hojas de la flor planta ROSAS 50 62 30 27 42 26 88 136 CLAVEL 172 101 29 259 114 50 244 52
  47. 47. Niveles de cobre en diferentes orgamos de la planta 50ppm en base seca 40 30 20 10 0 Resto Toda la Yemas Brotes Pétalos Raíces Tallos Hojas de la flor planta ROSAS 22 27 10 7 16 17 36 27 CLAVEL 10 7 6 16 32 20 41 21
  48. 48. Niveles de zinc en diferentes orgamos de la planta 400ppm en base seca 300 200 100 0 Resto Toda la Yemas Brotes Pétalos Raíces Tallos Hojas de la flor planta ROSAS 60 47 36 50 29 28 51 144 CLAVEL 126 91 85 175 307 143 160 46
  49. 49. Niveles de boro en diferentes orgamos de la planta 200ppm en base seca 150 100 50 0 Resto Toda la Yemas Brotes Pétalos Raíces Tallos Hojas de la flor planta ROSAS 40 41 36 22 40 23 65 85 CLAVEL 48 76 19 54 44 30 187 41
  50. 50. 6. RELACION ENTREELEMENTOS Y SANIDAD VEGETAL
  51. 51. Efectos de la nutrición en la sanidad vegetalPara algunos autores, los efectos de losnutrientes minerales sobre los procesos deataque de patógenos o plagas son indirectos,debido a que la nutrición influye directamente essobre: El crecimiento de la planta Los cambios anatómicos o morfológicos que sedan en las etapas de desarrollo La composición química de la planta o de algunode sus órganosQue son aspectos que inciden pero nodeterminan los procesos de infección o deinfestación.
  52. 52. Efectos de la nutrición en la sanidad vegetal“La nutrición complementa el manejo de lasenfermedades”.Se debe buscar un buen balance nutricional, yaque tanto los excesos como los defectos puedenfavorecer la infección o la infestación.Los aspectos que relacionan nutrición yenfermedad son: Resistencia de los tejidos Composición y cantidad de exudados celulares Tipo de patógeno o plaga y su forma depenetración.
  53. 53. Esquema de las interacciones entre enfermedades fungosas y balance nutricional Hongo Cutícula 4Ca+2 Aminoácidos Fenoles Pared Celular: Citoplasma Citoplasma Celulosa, lignin 3 Vacuola 1 Ca+2 Vacuola tec. Azúcares 2 Ca+2 Ca+2 Toxinas 3 Ca+2 Esquema del mesófilo Puntos clave para la infección: 1 Difusión hacia fuera de compuestos de bajo peso molecular 2 Permeabilidad de la membrana celular 3 Interacciones hongo/célula (fitoalexinas, toxinas, etc 4 Resistencia de los tejidos
  54. 54. Resistencia de los tejidosEn general, los patógenos atacan las partes menosresistentes de las plantas (tejidos jóvenes) yaque las paredes celulares son delgadas. Muchoshongos disuelven, mediante enzimas pectolíticasla lamela media, favoreciendo la penetración delas hifas. Composición y cantidad de exudados celularesLos compuestos orgánicos de bajo peso molecular(azúcares y aminoácidos) normalmente fluyen delinterior (simplasto) al exterior (apoplasto) de lacélula..
  55. 55. El tipo y cantidad de sustancia estáninfluenciadas por factores nutricionales, en dosvías: Efectos sobre la síntesis de compuestos Efectos de algunos nutrientes sobre lapermeabilidad de las membranas celulares.A mayor presencia de exudados, mayorposibilidad de ataque, especialmente deparásitos facultativos y artrópodos chupadores.La presencia de exudados favorece lagerminación de conidias y el crecimiento inicialde las hifas.
  56. 56. Algunos organismos se ven favorecidos poracumulación de azúcares y otros poracumulación de compuestos nitrogenados debajo peso molecular como aminoácidos y aminas. Tipo de parásitosParásitos intercelulares ⇔ resistencia yexudadosParásitos intracelulares ⇔ fitoalexinasChupadores ⇔ composición química (azúcares)Comedores ⇔ resistencia de los tejidos
  57. 57. Efectos de algunos elementos menoresBoro:Se ha encontrado que en general, el ataquede mildeo polvoso es más severo en plantasdeficientes en boro. Esta situación puedeestar relacionada con el transporte deazúcares que es mediado en algunasplantas por la formación de ésteres quecontienen boro. Al parecer, la deficienciadel elemento causa acumulación deazúcares en los sitios de síntesis,aumentando el riesgo de ataque de algunosparásitos.
  58. 58. Cobre:Las deficiencias de este elemento afectala síntesis de fenoles, muchos de loscuales actúan como fitoalexinas y delignina, impidiendo la adecuadacicatrización de los tejidos, por lo que seincrementa el riesgo de ataque dehongos. También se aumenta el nivel decarbohidratos solubles.Zinc:Su deficiencia causa lixiviación deazúcares hacia la superficie de las hojasen algunas plantas.
  59. 59. De acuerdo con la teoría de la trofobiosis lasplagas y las enfermedades solamente atacanplantas desequilibradas.Las plantas con desequilibrios nutricionales sonricas en sustancias semi construidas ometabolitos intermediarios que son losatrayentes de hongos, bacterias, insectos yácaros, entre otros.Se requiere de un balance entre nutrientes paraque la planta construya totalmente susestructuras y productos terminados que nopueden ser digeridos por organismos inferiores.
  60. 60. Ruta metabólica Las enzimas Ruta metabólica anormal normal (planta E2 y E4 son (planta con exceso de M1 balanceada) activadas por y falta de M2) los metales M1Compuesto inicial y M2 Compuesto inicial E1 E1Compuesto A Compuesto A E2-M1 E2-M1Compuesto B Acumulación de B Compuesto B E3 E3Compuesto C Acumulación de C Compuesto C E4-M2 E4-M2Compuesto final Compuesto final
  61. 61. Niveles normales para algunas relaciones nutricionales (ppm) Relación Rosa Clavel General N/Cu 3000 – 5000 3400 – 4600 2000 – 4500 P/Zn 60 – 120 18 – 52 35 – 80 Ca/Mn 30 – 190 50 – 180 80 – 300 Ca/B 260 –600 210 – 590 300 – 600 Mg/Mn 10 – 45 10 – 45 10 – 45 Fe/Mn 0.8 – 2.4 0.5 – 1.5 1 – 2,25 Fe/Zn 1–6 0.5 – 2.6 2–4 Fe/Cu 8 – 28 9 - 25 10 – 30Adaptado de Primavesi (2001) a partir de la base de datos Laboratorio de Suelos CIAA - UJTL
  62. 62. FIN
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