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Elementos clave para la nutrición vegetal

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Key Elements for Plant Nutrition

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Cuando una planta en la casa no ha sido podada o fertilizada por muchos años se pueden encontrar síntomas de enfermedad, como hojas amarillas. como todos los seres vivos las planta requieren nutrientes específicos para reproducirse, hacer la fotosíntesis y mantener la homeostasis. ¿Qué nutrientes requieren las plantas para sobrevivir? las plantas saludables necesitan compuestos orgánicos basados de carbón como también nutrientes inorgánicos llamados comúnmente minerales. Hay alrededor de 17 nutrientes que soportan todas las necesidades bioquímicas de las plantas. estos elementos se llaman nutrientes esenciales; ningún otro elemento puede sustituir a los elementos esenciales, y sin ellos una planta no puede completar su ciclo de vida. entre los nutrientes esenciales están el carbono el hidrógeno y el oxígeno, los cuales se derivan de la atmósfera y el agua. La mayor de las plantas adquieren todos sus otros nutrientes esenciales del suelo en el que están plantadas. los dos grupos de nutrientes esenciales son macronutrientes y micronutrientes. los macronutrientes incluyen el carbono, hidrógeno, oxígeno nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio y sulfuro. Las plantas requieren estos elementos en cantidades relativamente grandes. El carbono es el 45% de la masa seca de las plantas y es un componente clave para las proteínas ácidos nucleicos, y los carbohidratos. De manera similar, el nitrógeno es un constituyente crítico de ácidos nucleicos, proteínas y el pigmento fotosintetico de la clorofila. El potasio es vital para regular el intercambio de gas, un proceso crítico para la fotosíntesis. Los nutrientes esenciales de las plantas necesitados en menores cantidades se llaman micronutrientes; como el cloro, hierro, manganesio, boro, zinc, cobre níquel y molibdeno son necesarios para que las plantas funcionen de manera adecuada. algunos micronutrientes funcionan como cofactores, que son sustancias que ayudan a las enzimas a trabajar apropiadamente. por ejemplo el hierro es un cofactor de las enzimas en la mitocondria y los cloroplastos. si una planta tiene deficiencias en un nutriente esencial, comienza a mostrar síntomas como clorosis u hojas amarillas. La deficiencia del nutriente particular puede a menudo ser determinado al examinar la apariencia de la planta y el contenido de nutrientes del suelo. Aunque los nutrientes esenciales representan una cantidad pequeña de la masa de una planta, son cruciales para el crecimiento de las plantas y la homeostasis.

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Elementos clave para la nutrición vegetal

Como todos los organismos vivos, las plantas requieren nutrientes orgánicos e inorgánicos para sobrevivir, reproducirse, cultivar y mantener la homeostasis. Para identificar los nutrientes que son esenciales para el funcionamiento de las plantas, los investigadores han aprovechado una técnica llamada hidroponía. En los sistemas de cultivo hidropónico, las plantas se cultivan, sin suelo, en soluciones a base de agua que contienen nutrientes. Al menos 17 nutrientes han sido identificados como elementos esenciales requeridos por las plantas. Las plantas adquieren estos elementos de la atmósfera, el suelo en el que están enraizadas, y el agua.

Nueve de estos nutrientes esenciales —denominados colectivamente macronutrientes— son necesarios por las plantas en cantidades más significativas. Los macronutrientes son el carbono, el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno, el fósforo, el azufre, el calcio, el magnesio y el potasio. Los compuestos vegetales críticos, como el agua, las proteínas, los ácidos nucleicos y los carbohidratos, contienen macronutrientes. Los macronutrientes también regulan los procesos celulares. Por ejemplo, el potasio regula la apertura y el cierre de los estomas para el intercambio de gases.

Las plantas tambien necesitan micronutrientes en cantidades menores. Estos incluyen el cloro, el hierro, el manganeso, el boro, el zinc, el cobre, el níquel y el molibdeno. Muchos micronutrientes funcionan como cofactores, que permiten la actividad de las enzimas. Por lo tanto, sin micronutrientes, las plantas son incapaces de realizar funciones críticas.

Una planta que experimenta una deficiencia de nutrientes esenciales puede mostrar síntomas, como secado y amarilleo de las hojas. Las hojas viejas y jóvenes son susceptibles a deficiencias de nutrientes distintos. Por ejemplo, las hojas más jóvenes de una planta a menudo se ven más afectadas por la deficiencia de hierro que las hojas más viejas.

El tratamiento eficaz de las deficiencias de nutrientes en las plantas es una parte integral de las prácticas agrícolas y ambientales. Por ejemplo, los sensores ópticos se utilizan para medir el contenido de nitrógeno en el suelo. El nitrógeno es fundamental para las plantas, pero el uso excesivo de fertilizantes que contienen nitrógeno (es decir, mantener los niveles de nitrógeno del suelo que superan lo que las plantas pueden absorber) influye negativamente en la función del ecosistema y puede contribuir al calentamiento global.

Suggested Reading

Padilla FM, Gallardo M, Peña-Fleitas MT, de Souza R, Thompson RB. Proximal Optical Sensors for Nitrogen Management of Vegetable Crops: A Review. Sensors (Basel). 2018 Jun 28;18(7). [Source]

Rouached H, and Phan Tran LS. Regulation of Plant Mineral Nutrition: Transport, Sensing and Signaling. Regulation of Plant Mineral Nutrition: Transport, Sensing and Signaling. Int J Mol Sci. 2015 Dec; 16(12): 29717–29719. [Source]