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importancia de los microelementos

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importancia de los microelementos

  1. 1. NUTRICIÓN VEGETAL. Unidad 2. Elementos Esenciales Para La Nutrición Vegetal. Actividad 2. Importancia de los microelementos. Oliva Berenice Arias Ramírez. Grupo 01 Ingeniería En Desarrollo Agroindustrial 8° Cuatrimestre. Matricula 150778. UNIVIM 19-ENERO-2018 Tutor: Ing. Isidoro De Jesús Macip.
  2. 2. Introducción Todas las plantas en su ciclo vegetativo requieren de elementos nutritivos para un desarrollo favorable y una buena producción Los microelementos son elementos químicos requeridos para metabolismo de las plantas en cantidades muy reducidas. Son encontrados en la planta en proporciones de entre 5-200 partes por millón, hasta el 0,02% del peso seco de la planta. Son microelementos los siguientes elementos: Importancia de los Microelementos: Nutriente mineral Forma en que es absorbido Función Síntomas de deficiencia B La absorción del boro por las plantas es controlada por el nivel del boro en la solución del suelo, más que por el contenido total de boro en el suelo. La absorción del boro por las plantas es un proceso pasivo (no- metabólico). El boro se mueve con el agua en Micronutriente importante en la actividad de crecimiento y producción, indispensable en el pegue de fruto, útil en la división celular y la translocación de azúcar y almidón, importante en la absorción del fósforo y cloruros y actúa como regulador en la relación Potasio - Calcio. Los síntomas de la deficiencia de boro incluyen: Formación inhabitada de yemas florales, brotes secos, entrenudos cortos, deformaciones, baja viabilidad del polen y desarrollo inhabitado de semillas. Los síntomas de toxicidad de boro incluyen:
  3. 3. los tejidos de la planta y se acumula en las hojas. Por lo tanto, la absorción y la acumulación del boro dependen directamente de la tasa de transpiración. Actualmente se conoce que la movilidad del boro en el floema por ser planta-especie- independiente Clorosis y necrosis de los puntos de crecimiento que progresa hacia el centro de las hojas, y más tarde hojas que se caen e incluso la muerte de la planta. Fe Las plantas pueden absorber el hierro en sus estados de oxidación Fe2+ (hierro ferroso) y Fe3+ (hierro férrico), pero aunque la mayoría del hierro en la corteza terrestre El Fe desempeña un importante papel estructural en varios sistemas enzimáticos donde la hemina funciona como grupo prostético. Entre ellos figuran las catalasas, peroxidasas y varios El Fe es un elemento muy poco móvil dentro de la planta, por lo que los síntomas de deficiencia aparecen primero en las hojas jóvenes en la parte superior de la planta. En estas hojas la deficiencia
  4. 4. está en forma férrica, la forma ferrosa es fisiológicamente más importante para las plantas. Esta forma es relativamente soluble, pero se oxida fácilmente al Fe3+, que tiende a precipitarse. El Fe3+ es insoluble en un pH neutral y en un pH alto, y por lo tanto no es disponible para las plantas en los suelos alcalinos y en los suelos calcáreos. Además, en estos tipos del suelo, el hierro se combina fácilmente con los fosfatos, los carbonatos, el calcio, citocromos. Estos permiten el mecanismo respiratorio de las células. Otras enzimas como la ferredoxina son importantes en las reacciones de óxido- reducción en la planta (reducción de nitrito y sulfato). El Hierro no forma parte de la clorofila pero es indispensable para su biosíntesis (al suministrar Fe a las plantas se observa una buena correlación entre Hierro y contenido de clorofila. Además, este micronutriente es un catalizador enzimático de varias reacciones bioquímicas. se manifiesta como una clorosis (color verde pálido) mientras que las nervaduras permanecen verdes, observando un agudo contraste. En deficiencias severas, se observa esta clorosis en toda la planta como un color amarillento o blanquecino que puede estar acompañado de necrosis marginal tanto en hojas jóvenes como adultas. La clorosis ocurre porque el Fe es necesario para la síntesis de clorofila, la cual es responsable del color verde de las hojas. Su deficiencia no llega a afectar el tamaño de las
  5. 5. el magnesio y con los iones de hidróxido. Las plantas usan diversos mecanismos para absorber el hierro. Uno de ellos es el mecanismo de quelación: la planta excreta compuestos llamadas sideróforos, que forman un complejo con el hierro y aumentan su solubilidad. Este mecanismo también implica bacterias. Otro mecanismo implica la extrusión de protones (H+) y de compuestos reductores hojas. Una deficiencia leve y moderada afecta la producción y calidad; una deficiencia severa conduce a la muerte de la planta. No es común la toxicidad por exceso de este elemento, a excepción del cultivo de arroz.
  6. 6. por las raíces de la planta, para reducir el pH en la zona de raíces. El resultado es un aumento en la solubilidad del hierro. En este sentido, la elección de la forma de los fertilizantes nitrógenados es importante. El nitrógeno amoniacal (NH4+) aumenta la extrusión de los protones por las raíces, el pH baja, y el hierro se absorbe mejor por la planta. El nitrógeno nítrico (NO3-) aumenta la extrusión
  7. 7. de iones de hidróxido, que aumentan el pH en la zona de raíces y contrarrestan la absorción eficiente de hierro. Las raíces laterales jóvenes son más activas en la absorción de hierro y, por lo tanto, es imperativo mantener un sistema de raíces sano y activo. Cualquier factor que interfiera con el desarrollo de las raíces, interfiere con la absorción del hierro. Cu Se puede encontrar en minerales como calcopirita desde Activador de varias enzimas, ayuda a un buen forzamiento de tejidos, El Cu es utilizado como anticriptogámico y alguicida en estanques y
  8. 8. donde puede derivar como sulfuro. Se puede encontrar en dos formas iónicas, Cu+ y Cu++ que son relativamente intercambiables: El cobre es absorbido como catión divalente Cu2+ en suelos aireados El cobre es absorbido como Cu+ en suelos con poco O2 o mucha agua. Puede estar formando complejos con compuestos orgánicos necesario para la formación de clorofila. Vía foliar es la mejor forma de suministrarlo. HIERRO (Fe): Actúa en zonas de crecimiento, relacionado con la formación de clorofila y actúa como aportador de oxígeno, es el encargado del proceso de extracción de energía a partir de los azúcares. Está presente en diversas proteínas y enzimas implicadas en procesos de óxido/reducción. Está involucrado en la formación de la pared celular. Integrante de enzimas como fenolasa u oxidasa del ácido ascórbico. Presente en canales. También forma parte como plaguicida de algunos cultivos. En casos de toxicidad (valores superiores en suelo a 300 mg/Kg), las alteraciones se manifiestan en las raíces. También el exceso puede originar deficiencia en hierro. La deficiencia de Cu produce una reducción en la lignificación y acumulación de fenoles. Necrosis del ápice de hojas jóvenes que va progresando hasta perder las hojas. Ramas y tallos incapaces de permanecer erguidos.
  9. 9. Presenta antagonismo con el Zn2+ a nivel de absorción. algunos citocromos. Interviene en la fotosíntesis formando parte de la proteína plastocianina. Interviene en el metabolismo nitrogenado y glucídico. Influye favorablemente en la fijación del nitrógeno atmosférico de las leguminosas. Es un micronutriente esencial en el balance de bioelementos que en la planta regulan la transpiración. Aspecto marchito generalizado. Las hojas se tuercen, se hacen quebradizas y caen. Clorosis y otros síntomas secundarios (la clorosis no siempre aparece). De todos los microelementos, el Cu es el más difícil de diagnosticar debido a la interferencia de otros elementos (P, Fe, Mo, Zn, S, etc.) Las plantaciones de cítricos y frutales, abonadas en exceso con fosfatos, pueden presentar carencias de Cu. Mn El manganeso es absorbido por la planta Interviene en el metabolismo del fósforo y el nitrógeno, Clorosis (por lo general, la clorosis aparece en hojas
  10. 10. como Mn2+, tanto por la raíz como por las hojas. Las necesidades cuantitativas son pequeñas, pero fluctúan más que para cualquier otro micronutriente. Existe en varios estados de oxidación en la naturaleza (Mn++, Mn+++ y Mn+), pero es absorbido fundamentalmente como ion Mn2+.Es insoluble en suelos alcalinos aumenta la disponibilidad del fósforo y calcio, desarrolla un papel directo en la fotosíntesis y ayuda a la síntesis de la clorofila, acelera la germinación y la madurez, importantísimo en la calidad de frutos. Activador de enzimas (Mn- proteína y Mn-SOD). Defensa de la planta contra la presencia de radicales activos superóxidos. Esencial en la respiración celular y metabolismo del nitrógeno: activador de enzimas del ciclo de Krebs, interviene en la síntesis de proteínas, ya que participa en la asimilación del amonio. Mn2+ puede suplirse con jóvenes, amarilleando el limbo, e incluso, tomando un color blanco, mientras las nerviaciones permanecen con el color verde (aspecto de tela de araña)) intervenal asociada con el desarrollo de pequeñas manchas necróticas. Produce una desorganización de las membranas del núcleo, de las mitocondrias y especialmente de la membrana tilacoidal Nervaduras tienden a desaparecer. Necrosis de cotiledones de plantas de leguminosas. Cloroplastos pierden clorofila y granos
  11. 11. Mg2+.Compone parte de ciertas metaloproteínas. Interviene en la liberación del O2 en la fotólisis del agua durante la fotosíntesis. Papel estructural en los cloroplastos. Igualmente en deficiencia severa se observa una disminución en el contenido en clorofila. Influye en la formación de los azúcares. de almidón, finalmente se desintegran. Las carencias se suelen manifestar en suelos con alto potencial de oxidación que provoca la insolubilización y retrogradación de las formas de Mn. Síntomas por exceso La acumulación de Mn2+ es tóxica para la mayoría de las plantas cultivadas. En suelos ricos en materia orgánica, con pH menor o igual a 5,5 y con elevadas condiciones reductoras, se pueden producir acumulaciones de este elemento. Esto es debido a que a pH bajos su forma asimilable (bivalente) es
  12. 12. muy abundante y puede dar lugar a su absorción por las plantas en cantidades elevadas. El Mn parece ser el único micronutriente que puede acumularse en las plantas por absorción excesiva. Los síntomas son más visibles en plantas jóvenes, manifestándose como manchas marrones en hojas Zn Se encuentra en minerales ferromagnésicos (magnetita, biotita) puede ser liberado por intemperización. Importante en el crecimiento y producción, ayuda mucho en el tamaño de los entrenudos, fácilmente absorbido vía foliar. Los síntomas se inician siempre en las hojas más jóvenes (baja movilidad), que presentan zonas jaspeadas cloróticas intervenales que terminan
  13. 13. Es absorbido como catión divalente, Zn2+, tanto por vía radicular como por vía foliar. También puede ser absorbido en forma de quelato. Su disponibilidad para la planta, como la del resto de micronutrientes, es mayor a pH ácidos La movilidad del Zn dentro de la planta es muy pequeña, de forma que se encuentra concentrado en gran parte en la raíz, mientras que en los frutos su contenido es siempre bajo. Estabilizador de la molécula de clorofila. Forma parte como constituyente de más de 80 sistemas enzimáticos Deshidrogenasas como alcohol, lactato, malato y glutamato deshidrogenasa; Superóxido dismutasa y Anhídrasa carbónica (CA). Esta última cataliza la disolución de CO2 como paso previo a su asimilación: CO2 + H2O ----> HCO3 + H+, También participa en la necrosándose y afectando a todo el parénquima foliar y a los nervios. Crecimiento reducido (crecimiento en roseta), hojas reducidas (microfilia). Acortamiento en la longitud de los entrenudos. Reducción de floración y fructificación. Un hecho a tener en cuenta es que todas las plantas con deficiencias en Zn presentan hojas con elevados contenidos de Fe, Mn, nitratos y fosfatos, mientras que los contenidos en almidón son bajos. Síntomas por exceso
  14. 14. activación enzimática de Trifosfato-deshidrogenasa, enzima esencial en la glicolisis, así como en los procesos de respiración y fermentación, y Aldolasas: encargadas del desdoblamiento del éster difosfórico de la fructosa. También interviene en la síntesis y conservación de auxinas, hormonas vegetales involucradas en el crecimiento. Implicado en la defensa contra radicales superóxidos. Regulador de la expresión genética. Participa en síntesis de proteínas. No suele haber casos de toxicidad por Zn en suelos básicos, debido a que, como se ha comentado en el apartado anterior, a pH altos el Zn se inmoviliza. Es posible la toxicidad en suelos ácidos o en terrenos cercanos a minas de Zn o cuyo material originario han sido rocas ricas en este mineral. Igualmente puede existir contaminación de Zn por fuentes industriales o por aplicaciones de residuos orgánicos. Pueden presentar clorosis debido al bajo contenido en Fe (el Zn impide la reducción del
  15. 15. Fe y su transporte por el interior de la planta). Mo Puede existir en el suelo como MoO2-4, HMoO-4, MoS2, fundamentalmente, y es el único micronutriente que aumenta su solubilidad con un aumento del pH. Compite a nivel de absorción con sulfatos y fosfatos, dado que la especie química en la que aparece es la de molibdato (MoO2-4, HMoO-4). Participación en reacciones de tipo redox. Forma parte de la enzima nitrato reductasa, catalizadora de la reducción de nitratos, por lo que las plantas con carencia de Mo tienen una acumulación de nitratos, mientras que faltan aminoácidos, principalmente, ácido glutámico y glutamina. El Mo también es constituyente de la nitrogenasa, lo que influye en el rendimiento y No induce formas específicas en las hojas, sino que frena su desarrollo en la fase embrionaria. Las hojas tienen un tamaño más reducido, presentando clorosis y moteados de color marrón (en toda o parte de la hoja), surgen zonas necróticas en la punta de la hoja, que se extienden a los bordes. En ocasiones, aun manteniendo el color
  16. 16. velocidad de fijación del N atmosférico. Así el Mo es requerido más cuando las leguminosas están en condición de fijación por la simbiosis leguminosa- Rhizobium, que en leguminosas cultivadas sin simbiosis. El Mo participa en la sulfito reductasa y en la xantín oxidasa. Las plantas requieren pequeñas cantidades, menos de 1 mg de Mo/Kg de material seco, o lo que es igual, 40-50 g/ha suficientes, en general, para cubrir las necesidades anuales de un cultivo verde, se suelen presentar deformaciones, a causa de la muerte de alguna de las células del parénquima. La deficiencia en Mo repercute en un contenido anormal de NO3- en hojas y, por lo tanto, influye en el metabolismo del N. Síntomas por exceso Los casos de toxicidad no son muy frecuentes, habiéndose descrito plantas crecidas en zonas de minas con hasta 200 mg /kg materia seca en hoja sin síntomas de toxicidad. Pueden surgir casos de toxicidad por Mo en el ganado por ingerir
  17. 17. forrajes con alto contenido en este elemento. En estos casos se producen trastornos intestinales. La corrección de suelos con exceso en Mo es siempre más difícil que la corrección de las carencias. Cl En forma de cloruro altamente soluble. Como cloruros inorgánicos solubles. El cloro es absorbido por las plantas tanto por la raíz como por vía aérea en forma de Cl-. Mantenimiento del gradiente de pH existente entre el citosol y la vacuola por activación del Mg, Mn ATPasa del tonoplasto. Como soluto osmóticamente activo de gran importancia. Así, está implicado en el mecanismo de apertura/cierre de estomas junto con el potasio y en diversos movimientos o Desarrollo de las raíces se reduce longitudinalmente y engrosan en las zonas apicales. Hojas más pequeñas con manchones cloróticos y necróticos. Clorosis y necrosis generalizada. · Marchitez de ápices foliares. Marchitamiento de la planta. Aparecen cuando
  18. 18. nastias. Implicado en la fotólisis del agua con emisión de oxígeno en el fotosistema II. Participa en fosforilaciones cíclicas y no cíclicas. Favorece el crecimiento de ciertos vegetales como: trigo y remolacha. La planta tiene unos requerimientos medios de 5 mg/kg, aunque se han encontrado plantas con requerimientos mayores, del orden de 2 a 20 mg Cl-/g peso seco. Presenta gran movilidad dentro de la planta, donde emigra hacia las partes en actividad fisiológica. Se requiere Cl- el contenido es inferior a 2 mg/Kg . Síntomas por exceso Son más frecuentes y más graves que los de deficiencia. En este sentido, influye el grado de tolerancia de los cultivos (las plantas más tolerantes son las halófitas, así como la remolacha, el maíz, la cebada, la espinaca o el tomate). Los síntomas son: Adelgazamiento de las hojas, con tendencia a enrollarse. Amplias neurosis que provocan que las hojas se sequen. Se puede llegar a confundir el exceso de cloruros con la deficiencia de potasio, de
  19. 19. para la activación, al menos, de tres enzimas (amilasa, asparagina sintetasa y ATPasa del tonoplasto). El Cl- tiene efecto sobre la reducción significativa o eliminación de los efectos producidos por al menos 15 enfermedades foliares y radiculares en 10 cultivos diferentes. También se admite que el Cl- favorece la turgencia de la planta, además de actuar como contraión de cationes. ahí que sea necesario acudir al análisis químico de las hojas Conclusiones: La disponibilidad de los micronutrientes es esencial para un adecuado crecimiento y desarrollo de las plantas y para obtener rendimientos elevados. Cuando existe deficiencia de uno o varios elementos menores, éstos se convierten en factores limitantes de crecimiento y de la producción, aunque existan cantidades adecuadas de los otros nutrientes.. En
  20. 20. los últimos años e ha incrementado el uso de los micronutrientes en los programas de fertilización debido a la continua remoción de elementos menores por los cultivos que en algunos casos, ha disminuido la concentración de éstos ene l suelo a niveles de lo necesario para el crecimiento normal. El cultivo intensivo, con un mayor uso de fertilizantes para aumentar rendimientos, que ha incrementado la utilización de elementos menores los cuales no son devueltos al suelo al remover la cosecha La excesiva acidez de los suelos que reduce la disponibilidad de algunos micronutrientes, el uso de fertilizantes de alta pureza que ha eliminado el aporte de los elementos menores que en pequeñas cantidades estaban presentes en productos de más baja calidad usados en el pasado y por último un conocimiento mejor de la nutrición vegetal que ha ayudado a diagnosticar deficiencias de elementos menores que antes no eran atendidas. Referencias bibliográficas Fertilizer management. Artículo: El Boro en las plantas. Recuperado en línea de: http://www.smart-fertilizer.com/es/articles/boron Fertilizer management. Artículo. El hierro en las plantas. Recuperado en línea de: http://www.smart-fertilizer.com/es/articles/iron Cobre PDF. Recuperado en línea de: https://www.uam.es/docencia/museovir/web/Museovirtual/fundamentos/nutricion mineral/micro/cobre.htm Manganeso PDF recuperado en línea de:
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