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TRABAJO PRACTICO Nº 6
EVALUACIÓN DE LA DEFICIENCIA DE NUTRIENTES
Introducción:
La nutrición mineral de las plantas estudia los procesos relacionados con la
adquisición de elementos minerales y el papel que estos desempeñan en la vida de
las mismas. Los conceptos fundamentales de la nutrición mineral de las plantas son
utilizados para explorar los medios por los cuales la fertilización de los cultivos
puede contribuir a mejorar el rendimiento de los cultivos, ya que éste depende en
gran medida de la fertilización con elementos minerales e incrementa linealmente
con la cantidad de fertilizante que ellos absorben.
El flujo de nutrientes en el sistema suelo-planta está en función del ambiente, de
la planta, de su manejo y esta gobernado por una serie de complejas interacciones
entre las raíces de las plantas, microorganismos, reacciones químicas y diferentes
vías de movimiento. Propiedades edáficas tales como tipo de arcilla, contenido de
materia orgánica y de agua y propiedades físicas, etc., afectan la disponibilidad de
elementos, mientras que el genoma de la planta, microorganismos, temperatura,
agua y pH del suelo afectan la absorción de nutrimentos por la planta.
La cantidad de nutrientes en la planta depende de los procesos que se llevan a
cabo en el suelo, lo que implica que cuando la disponibilidad excede a la demanda,
varios procesos actúan para evitar dicho exceso. Dichos procesos incluyen
transformaciones por microorganismos tales como nitrificación, desnitrificación,
inmovilización, fijación, precipitación, hidrólisis, así como procesos físicos tales como
lixiviación y volatilización.
El movimiento de los nutrientes en la planta depende de la capacidad de
absorción y de la demanda de los mismos, de tal manera que este movimiento
envuelve diferentes procesos metabólicos interconectados como son: la liberación
de los nutrientes desde el suelo hacia la solución del mismo, el transporte hacia las
raíces para su absorción y la translocación y utilización dentro de la planta. El
transporte de nutrientes hacia la raíz, la absorción y translocación de los mismos
ocurre simultáneamente; por esta razón, si se produce un cambio en uno de estos
procesos se afectarán los demás. En otras palabras, si un proceso se vuelve lento,
este será un factor limitante en la toma y translocación de nutrimentos en la planta.
Si algunos de los elementos están en bajas concentraciones o no está disponible
para la planta o en concentraciones muy elevadas (tóxicas) los tejidos vegetales
sufren alteraciones metabólicas que pueden retardar o incluso interrumpir su
crecimiento y desarrollo (Fig. 1).
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Fig. 1
Crecimiento o rendimiento
(% del máximo)
100
80
Zona de
deficiencia
Zona tóxica
Zona adecuada
60
40
20
0
Concentración crítica
Concentracion de nutrientes en el tejido
Sólo ciertos elementos han sido determinados como esenciales para el
crecimiento de las plantas. Un elemento es considerado esencial cuando:
1. En su ausencia la planta no puede completar su ciclo biológico.
2. La acción del elemento es específica y no puede ser reemplazado por otro.
3. Está implicado directamente en la nutrición vegetal, como constituyente de una
vía metabólica o por ejemplo como cofactor de alguna enzima.
Los elementos esenciales han sido clasificados en macronutrientes y
micronutrientes:
 Los macronutrientes son: N, P, K, S, Ca, y Mg; los cuales son requeridos por
las plantas en grandes cantidades. Las concentraciones de los
macronutrientes se encuentran entre 1 y 15 mg/g Peso Seco. Además, los
macronutrientes pueden dividirse en aquellos que mantienen su identidad
como iones dentro de la planta (K+, Ca2+, Mg2+), y aquellos que son
incorporados a compuestos orgánicos (N, S y P).
 Los elementos considerados micronutrientes son: B, Fe, Mn, Cu, Zn, Ni, Mo y
Cl. Estos son requeridos en bajas concentraciones y en las plantas se
encuentran en concentraciones de 0,1 y 0,0001 mg/g Peso Seco.
Además de los 14 elementos esenciales, algunas plantas presentan
requerimientos minerales adicionales. Sin embargo, debido a que estos
requerimientos no son generalizados, han sido excluidos de la lista de elementos
esenciales y son denominados elementos benéficos. Ejemplos de elementos
benéficos son el Na (para las halófitas), Se, Co y Si (para ciertas especies de
gramíneas y Equisetáceas).
Deficiencia nutricional
Las hojas y sus partes (pecíolos, láminas, fluidos) representan la inversión de los
recursos nutricionales de las plantas en procesos fisiológicos directamente ligados a
las tasas de intercambio gaseoso (asimilación fotosintética del CO2, transpiración).
La deficiencia de los elementos esenciales produce una serie de síntomas que por
lo general, aparecen en la porción aérea de las plantas afectadas, por lo que
resultan fácilmente detectables, siendo los más frecuentes los cambios en la
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morfología, tamaño y/o coloración de órganos. Algunos elementos, tales como N, K,
Mg, P, Cl, Na, Zn y Mo pueden ser retranslocados fácilmente de una hoja a otra,
mientras que otros, tales como Ca, S, Fe, B y Cu son relativamente inmóviles. Si un
elemento es móvil, los síntomas de deficiencia aparecerán primero en las hojas
más viejas, mientras que la deficiencia de un elemento inmóvil se observará
primero en las hojas más jóvenes.
En general, dichos síntomas son acompañados por alteraciones a nivel
bioquímico tales como disminución de la síntesis de clorofila, menor actividad de
enzimas como la fosfatasa acida y la nitrato reductasa.
Para el estudio de la nutrición mineral es conveniente el uso de los cultivos
hidropónicos (del griego, "trabajo en agua"), donde se reemplaza el uso de la tierra
por un medio inerte como arena, vermiculita, grava, etc. en contacto con una
solución nutritiva específica. Estas soluciones están compuestas por sales
inorgánicas cuya formulación varía según algunos autores. Entre las formulaciones
más modernas utilizadas ampliamente figuran: la Solución de Hoagland, White,
Sach y Knop, etc. La composición de la solución nutritiva de Hoagland contiene
como macronutrientes KNO3, Ca(NO3)2, NH4H2PO4, MgSO4, y como micronutrientes
KCl, H3BO3, MnSO4, ZnSO4, CuSO4, H2MoO4 y Sequestrene-Fe
Objetivos:
 Aplicar una prueba rápida para detectar la presencia de NO3- soluble en la
parte aérea de plántulas de alfalfa.
 Evaluar el efecto de la deficiencia de nutrientes a través de la determinación
de pigmentos fotosintéticos
Metodología:
Presencia de NO31.- Sembrar semillas de alfalfa en bandejas plásticas con vermiculita.
2.- Regar con:
 H2O destilada
 Hoagland completo diluido 1/4
Los riegos posteriores se realizarán con H2O destilada para todos los casos.
3.- Al cabo de 10 dias tomar la parte aérea de algunas plántulas y cortar secciones
de 10 mm de ancho.
4.- Colocar el mismo número de porciones en un pocillo de una placa de porcelana
limpia.
5.- Añadir unas gotas de una solución de difenilamina al 1% en ácido sulfúrico
concentrado y observar. El NO3- da una coloración azul. Hay que prestar atención
ya que dicha coloración es bastante fugaz. Anotar los resultados obtenidos con la
siguiente clave:
3
+
++
+++
-
Muy débil
Media
Intensa
Prueba negativa
Determinación de pigmentos fotosintéticos
1.- Sembrar semillas de alfalfa en bandejas plásticas con vermiculita.
2.- Regar con:
 H2O destilada
 Hoagland completo diluido 1/4
Los riegos posteriores se realizarán con H2O destilada para todos los casos.
3.- Al cabo de 10 días observar el crecimiento de las plantas y tomar muestras de
cotiledones la para determinación de clorofila (siguiendo la técnica descripta en el
TPnº2).
4.- Graficar los resultados y sacar conclusiones.
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