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Calcio y mas… Congreso de Melón 2010. Role of Nutrients.

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Presentación del tema: "Calcio y mas… Congreso de Melón 2010. Role of Nutrients."— Transcripción de la presentación:

1 Calcio y mas… Congreso de Melón 2010

2 Role of Nutrients

3 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.

4 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 mM, la mayor parte en la membrana del tilacoide (almacenamiento de pigmento fotosintético en el cloroplasto) En las célullas los tubos cribosos del floema

5 Célula vegetal – 3D Cw: pared celular G: Ap.golgi N: Núcleo V: vacuola M: mitocondria Pm: membrana plasmática Er: r etículo endoplasmático A: aire

6 Distribución de calcio en la célula Lamela media Representación esquemática de dos células adyacentes con la distribución típica del calcio · Pared celular Vacuola Citoplasma Membrana plasmática Retículo endoplasmático

7 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)

8 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

9 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

10 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

11 Respuesta a estrés en las plantas

12 Calcio y comunicación vegetal

13 Calcio y comunicación vegetal (cont)

14 Cierre estomático (I)

15 Cierre estomático (II)

16 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)

17 Calcio y extensión radicular

18 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

19 Ca ++ High Ca uptake by roots tips, where the Casparian band is not yet developed Root tips Old root 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

20 Distance of the Ca- supply-zone to the root tip Ca-uptake (neq Ca/12 plants) 15 – 18 cm – 15 cm402 6 – 9 cm1566 root tip 0 – 3 cm 4095 Ca uptake mainly takes place at the root tips and the zone of lateral root growth REF: Richter

21 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

22 Movimiento del Potasio. Elemento móvil

23 Movimiento del Calcio. Elemento inmóvil CaCa CaCa CaCa CaCa CaCa CaCa CaCa CaCa CaCa

24 La salinidad reduce la absorción de calcio Increasing EC Ref: Barke and Menary, 1971

25 Mejor absorción con CN Calcio en savia (mg/l) Source: Gárate et al., 1991 tomate

26 ¿Donde se va el Ca aplicado en fertirrigación?

27 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)

28 Calcium deficiency causes cracking

29 Importante para el llenado (honey dew melon) Sin Ca Con Ca

30 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%a0.16%b 0.72%a0.78%a 0.12%a0.10%b 0.54%a0.55%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

31 Dinámica de absorción de nutrientes en melon

32 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.

33 Melon: Ca accumulates early in the fruit while K accumulates until harvest time Ca accumulation almost completed by 27 days after fruit set. K increases together with fruit dry weight. Ref: Bernadac, 1996

34 Niveles máximos de aplicación (levante español) Aplicación continuada Máximo de absorción entre los 40 y los 110 d.d.t Producción integrada N P 2 O 5 K 2 O Ca Mg U.F máximas ha

35 GRACIAS POR SU ATENCION Tel


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