Unidad III. Macronutrientes y micronutrientes del suelo Ingeniería Agropecuaria UCATSE 2013

Nutrientes en el suelo 13 nutrientes minerales esenciales para la realización del ciclo de vida de la planta.  Macronutrientes necesarios en grandes cantidades: se dividen en Primarios: nitrógeno, potasio, fósforo, Secundarios: calcio, magnesio, azufre.  Los micronutrientes que se requieren en concentraciones muy bajas: hierro, manganeso, zinc, cobre, molibdeno, boro, cloro.

Micronutrientes: Se requieren en concentraciones muy bajas: hierro, manganeso, zinc, cobre, molibdeno, boro, cloro.

El Nitrógeno Se absorve como NH-4 Amonio. Muchas coníferas (pino, araucaria, abeto), lo absorben de esta forma, y también NO-3 Nitrato. Esta es la forma que es absorbido por la mayoría de las plantas Funciones Componente importante de la clorofila, protoplasma, las proteínas y ácidos nucleicos. Aumenta el desarrollo de todos los tejidos vivos y su contenido proteico.

Deficiencia de nitrógeno en caña de azucar

Deficiencia de nitrógeno en caña de azúcar

Deficiencia de nitrógeno en café

Deficiencia de nitrógeno en maíz

Deficiencia de nitrógeno en maíz

Deficiencia de nitrógeno en maíz

El potasio Al disminuir la concentración de potasio intercambiable, éste se moverá desde zonas más distantes del sistema radicular   Por lo tanto, medir el potasio en la solución del suelo no representa la cantidad total de potasio disponible para las plantas. Potasio intercambiable: forma disponible del potasio en el suelo, que las plantas pueden extraer fácilmente. Esta fracción de potasio esta absorbida en la superficie de las partículas de arcilla y materia orgánica en el suelo. Se desplaza rápidamente cuando las plantas absorben el potasio de la solución del suelo.

Factores que afectan la absorción del Potasio El nivel de oxígeno y la labranza del suelo el oxígeno es necesario para el funcionamiento adecuado de las raíces, incluyendo la absorción de potasio. Humedad del suelo La temperatura del suelo 15 a 26 Celsius rango de temperatura del suelo ideal para la actividad de raíces y para la mayoría de los procesos fisiológicos en las plantas. Cuanto menor sea la temperatura, la absorción del potasio y otros nutrientes será más lenta.

Funciones del potasio

Relación entre el potasio foliar y el % de infección de Cercospora coffeicola en el grano y la producción de café Potasio en las hojas (%) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 60 120 180 Dosis (g/árbol) Infección Producción Contenido de K 6 7 5 4 3 2 1 Rendimiento (kg x 1000) 30 35 25 20 15 10 Infección (%) Valencia, 1998

El Fósforo Participa en los procesos metabólicos, tales como la fotosíntesis, la transferencia de energía y la síntesis y degradación de los carbohidratos. Se encuentra en el suelo en compuestos orgánicos y en minerales. Sin embargo, la cantidad del fósforo disponible en el suelo es muy baja en comparación con la cantidad total del fósforo en el suelo.

Las plantas pueden adsorber solamente el fósforo disuelto en la solución del suelo Puesto que la mayor parte del fósforo en el suelo existe en compuestos químicos estables, sólo una pequeña cantidad de fósforo está disponible para la planta .

En suelos ácidos el fósforo tiende a reaccionar con aluminio, hierro, manganeso zinc; en suelos alcalinos, la fijación dominante es con el calcio y magnesio. El rango de pH óptimo para la disponibilidad máxima del fósforo es de 6.0-7.0.

Recopilado por Jorge Martínez

Recopilado por Jorge Martínez

Deficiencia de fósforo Recopilado por Jorge Martínez

Recopilado por Jorge Martínez

Deficiencia de fósforo Recopilado por Jorge Martínez

El calcio Algunos de sus funciones son:   Fortalece la estructura de la pared celular - el calcio es una parte esencial de la pared celular de las plantas. Este forma compuestos de pectato de calcio que dan estabilidad a las paredes celulares de las células.   Participa en los procesos enzimáticos y hormonales. Promueve el alargamiento celular.  Toma parte en la regulación estomática.  Participa en los procesos metabólicos de absorción de otros nutrientes.  Ayuda a proteger la planta contra el estrés de temperatura alta Y contra las enfermedades - numerosos hongos y bacterias secretan enzimas que deterioran la pared celular de los vegetales. 

El calcio Investigaciones demostraron que un nivel suficiente de calcio puede reducir significativamente la actividad de estas enzimas y proteger las células de la planta de invasión de patógenos.    Afecta a la calidad de la fruta. * El calcio forma compuestos insolubles con otros elementos en el suelo, tales como el fósforo. Calcio que se encuentra en la forma de compuesto insoluble no está disponible para la planta. 

El calcio debe estar en equilibro con otros nutrientes como el magnesio y potasio. Las aplicaciones de cal realizadas de manera inadecuada pueden inducir al bloqueo en la absorción de K y Mg. El calcio reemplaza el sodio absorbido y previene daños a la estructura del suelo.

Deficiencia de calcio en caña de azúcar

El magnesio Es clave para una amplia gama de funciones. Uno de los papeles bien conocidos del magnesio se encuentra en el proceso de la fotosíntesis, ya que es un componente básico de la clorofila, la molécula que da a las plantas su color verde. La deficiencia de magnesio puede ser un factor importante que limita la producción de cultivos.

El magnesio El primer síntoma es hojas pálidas, que luego desarrollan una clorosis intervenal. En algunas plantas aparecerán manchas rojizas o púrpuras  en las hojas.

El magnesio Otros iones con carga positiva, como el potasio y el amonio, también pueden competir con magnesio y reducir su absorción y translocación desde las raíces a las partes superiores de la planta.  Aplicaciones excesivas de estos nutrientes pueden inducir una deficiencia de magnesio. Se debe tener especial cuidado en suelos arenosos, ya que su CIC  es baja y pueden retener menos magnesio.

For optimum availability of all essential plant nutrients, usually want to maintain soil pH at 6.5 or above by liming, but soil pH should be kept below 7.0.

El hierro El hierro es un metal que cataliza la formación de la clorofila y actúa como un transportador del oxígeno, forma ciertas enzimas para la respiración citocromos (enzimas respiratorias) y las ferredoxinas involucradas en funciones tal como fijación de nitrógeno y la fotosíntesis. El Fe es absorbido por la planta en su como ión Fe2+ y Fe3+

El hierro La deficiencia de hierro ocurre en suelos de pH alto. La deficiencia de Fe aparece en las hojas como un color verde pálido (clorosis), mientras que las nervaduras permanecen verdes, desarrollando un agudo contraste.

Manganeso Funciones Metabolismo de las plantas Transformación de Nitrógeno

Figure 4. Manganese-deficient dark red kidney beans Figure 4. Manganese-deficient dark red kidney beans. Yellowing between the leaf veins. Veins remain green. (Bull. E-486, p. 7)

Deficiencia del manganeso 1) Plantas contienen 20-200 ppm Mn (normal), <20 ppm es deficiente y mayor de 300 ppm es tóxico . 2) Deficiencia es usual en suelos alcalinos (pH >7.0); tambie puede ocurrir en a) pH >5.8 en suelos orgánicos b) pH >6.5 en suelos minerales 2) Es inmovil en plantas= sintomas de deficiencia se presentan en hojas jóvenes como clorosis intervenal >50 ppm en el suelo puede sospecharse de toxicidad

Fe and Mn en el suelo 1) Solubilidad del hierro en el suelo es muy bajo, Fe3+ es más alto que el Fe2+ en suelos bien drenados. 2) Bajo condiciones de encharcamiento el Fe3+ puede ser reducido a Fe2+ 2 Fe2O3  4 FeO + O2 3) Mn2+ es muy común en la solución del suelo pero puede ser reducido con un aumento del pH, aumenta en condiciones de acidez, se encuentra como quelatos orgánicos en un 90% 5) Compuestos orgánicos en el suelo, pueden crear quelatos con Fe3+, incrementado este mineral en el suelo y su transporte a la raíz (La diferencia de presión del agua crea la corriente de flujo. )

Zinc Funciones Metabolismo de las plantas. Participa en las hormonas de crecimiento Participa en la reproducción

Sintomas de deficiencia Zinc Sintomas de deficiencia Crecimeitno retardado, acortamiento entre nudos Hojas jóvenes son gruesas, pequeñas y deformes Amarillamiento entre las venas

Deficiencia de Zinc en aguacate

Deficiencia de Zinc en aguacate www.nrs.mcgill.ca/.../ nutrient/Zinc/Avoc02Zn.jpg

Deficiencia de Zinc caña de azúcar www.nrs.mcgill.ca/.../ nutrient/Zinc/Avoc02Zn.jpg

Deficiencia de Zinc en cítricos

Deficiencia de Zinc en café

Deficiencia de Zinc en maíz

Deficiencia de Zinc en maíz

Boro Funciones Interfiere en la absorción de agua por las raíces Transporte de azúcares Formación de la flor, desarrollo del tubo polínico (floración) Esencial en la germinación de granos de polen

Boron Síntomas de deficiencia Tallo cortos y gruesos Hojas jovenes terminales son amarillenta en su base. Hojas se tuercen y mueren

Molibdeno Función Síntomas de deficiencia Vinculado al empleo y fijación del nitrógeno. Constituyente de la nitrato reductasa y la nitrogenasa. Lo requiere Rhizobium para la fijación del nitrógeno. Síntomas de deficiencia Manchas cloróticas internerviales de las hojas inferiores, seguido de necrosis marginal y repliegue de las hojas. La deficiencia de molibdeno es muy evidente en las plantas de familia de las leguminosas.

Deficiencia de molibdeno en caña de azúcar

Deficiencia de molibdeno en Coliflor

Havlin et al., 2005, p. 250

Formas de absorción de nutrimentos Elemento Forma de absorción Expresión química en el fertilizante Nitrógeno NH+4, NO-3 N Fósforo H2PO4- , HPO4-2 P2O5 Potasio K+ K2O Calcio Ca+2 CaO Magnesio Mg+2 MgO Azufre SO-4 S Hierro Fe+2 Fe Cobre Cu+2 Cu Zinc Zn+2 Zn Manganeso Mn+2 Mn Boro B4O7-2 , H2BO3- B Cloro Cl- Cl Molibdeno MoO4-2 Mo

FUNCION EN LA PLANTA Ca S Mg B Zn Fe Cu Mn Mo División celular XX   Respiración Transpiración Aprovechamiento del N Síntesis de clorofila Síntesis de vitaminas Producción de semillas Fijación de N Elaboración de azúcares Fertilidad del polen Reproducción de la planta Fotosíntesis Traslocación del P Producción de almidón Maduración y altura Oxidación y reducción Síntesis de carbohidratos Aumento de azúcares Formación de aminoácidos

Deficiencia de nutrientes de acuerdo a la madurez del tejido FAO Regional Office for Asia and the Pacific, 2005

DEFICIENCIAS DE NUTRIENTES