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Tema 5 Nutrición Mineral Continuación. Elementos tóxicos para las plantas Estrategias de adaptación y aclimatación Mecanismos de resistencia: Tolerancia y evasión. El papel del pH del suelo. Origen de la acidez del suelo. Descomposición de los minerales
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Tema 5 Nutrición Mineral Continuación
Elementos tóxicos para las plantas • Estrategias de adaptación y aclimatación • Mecanismos de resistencia: Tolerancia y evasión
Origen de la acidez del suelo • Descomposición de los minerales • La formación de acido carbónico a partir de agua y dióxido de carbono. Nitratos y sulfatos • Exudados de las raices (ej. incorporación de amonio) • Lluvias acidas y fertilización con amonio (sulfato de amonio)
La acidez y el Al • La acidez afecta la disponibilidad de muchos nutrientes • Al3+ domina a bajo pH • El Al3+ domina en suelos muy meteorizados y lavados • El Al3+ inmoviliza el fosfato
Posibles mecanismos de toxicidad de Al en plantas • Inhibe la captación de Mg y Ca • Forma complejos con el fosfato, los cuales precipitan (inmovilización) • Reduce elongación de raíces disminuyendo capacidad absorción • Inhibe la división celular por lo que afecta especialmente el meristema radicular • En el interior de la célula se une a compuestos orgánicos o sustituye el Mg y Ca en actividad enzimático (se presenta como deficiencia de Ca y/o Mg)
Toxicidad por metales pesados • Metales pesados que son micronutrientes y en exceso son tóxicos: Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Zn • Metales pesados que no son micronutrientes: Cd, Pb, Cr, U, Hg, Ag, Au
Los metales pesados • Son incorporados al suelo a partir de el material parental o por contaminación de origen antrópico • Tienen efectos y respuestas similares en las plantas a las que produce la toxicidad de Al • Forman complejos con sustancias orgánicas y son retenidos por la materia orgánica del suelo.
Algunos mecanismos de resistencia de las plantas al Al y metales pesados • Exclusión de las raíces (exudación de ácidos orgánicos y K para evitar disminución de pH, muy lábil) • Excreción de fosfatos (Al) • Acumulación en vacuolas, tricomas, etc • Captación por proteínas específicas
Resistencia a toxicidad de Al y metales pesados • El impacto de la toxicidad de los metales en las plantas se mide por la disminución en la longitud de las raíces • Las especies resistentes a los elevados niveles de metales tóxicos se utilizan como indicadoras • Las especies capaces de acumular metales en sus tejidos se utilizan como fitoremediadoras. • Los mecanismos de resistencia tienen un alto costo para la planta
Resistencia a la salinidad • Iones involucrados (Na, Cl, Mg y sulfato) • NaCl produce desbalance de Ca • Cl inhibe absorción de nitrato • Na sustituye el Ca y produce pérdida de K. • Mecanismos de resistencia incluyen la exclusión y la excreción mediante transporte activo
Efectos de la falta de oxigeno en el suelo • La anoxia favorece las formas amonicales sobre los nitratos • Aumenta toxicidad por amonio • Cambia la disponibilidad de algunos iones y su toxicidad por presentarse en forma reducida • Estrategias adaptativas incluyen la presencia de aerenquimas
Deficiencia de nutrientes en comunidades • Eficiencia de uso de nutrientes • El uso de nutrientes cambia con el desarrollo de la planta • Transferencia de nutrientes en la senescencia • Diferentes tipos de tejido demandan diferentes proporciones de nutrientes (tallos, raíces, hojas) • La proporción de nutrientes en la planta depende de la asignación general de recursos a esos compartimientos • Lavado de nutrientes por lluvias
Estrategias frente a la deficiencia de nutrientes • Transferencia de nutrientes • Reducción de reservas en el contenido vacuolar • Reducción de tasas de fotosíntesis y crecimiento • Oligotrofismo – escleromorfismo • Incremento de la masa de raíces y su capacidad de absorción • Simbiosis con microorganismos • Latencia y muerte de meristemas • Plantas carnívoras