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“UNIVERSIDAD NACIONALDE CAJAMARCA”CAJAMARCA”
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE AGRONOMÍA
SCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE AGRONOMÍA
TEMA:TEMA:
NUTRICION A PARTIR DEL SUELONUTRICION A PARTIR DEL SUELO
CURSO:CURSO:
BIOQUIMICABIOQUIMICA
DOCENTE:DOCENTE:
ALUMNOALUMNO::
QUISPE ESTRADA, JOSE ALFREDOQUISPE ESTRADA, JOSE ALFREDO
GRUPO:GRUPO:
MIERCOLES DE 11 – 1PMMIERCOLES DE 11 – 1PM
Cajamarca, Marzo del 2009
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INTRODUCCIÓN
Junto con la reproducción y la capacidad de relacionarse, la
nutrición es una de las características inherentes de los seres vivos.Cualquier ser vivo, por su actividad vital (crecimiento, mantenimiento y
reproducción) requiere continuos aportes de energía para reponer las
pérdidas y, para que todo el sistema pueda funcionar.
A diferencia de los animales, organismos que obtienen su alimento
de aquello que ingieren (heterótrofos), las plantas son organismos
autótrofos.No todas las células de los vegetales superiores están en contacto con los
nutrientes, ni los procesos dedifusión son tan rápidos para acercarlos atodas las células. De este modo se presenta una división de trabajo entre
sus células con la consiguiente diferenciación morfológica formándose
órganos, los cuales se especializan en las distintas funciones.Mediante lafotosíntesis que usa la luz solar como fuente de energía,
las plantas son capaces de sintetizar todas las macromoléculas orgánicas
que necesitan, a partir de la modificación de los azúcares que se formaron
durante la misma.
Además las plantas deben absorber, para su uso, varios tipos de
minerales a través del sistema radicular. El suelo es roca desgastada y descompuesta por el tiempo y
fragmentos minerales (geológicos) mezclados con agua y aire. Los suelosfértiles contienen los nutrientes en forma disponible para el crecimiento de
las plantas. Las raíces de las plantas actúan como mineros moviéndose a
través del suelo y trayendo minerales a la planta. Al Nitrógeno (N), Fósforo
(P) y Potasio (K) se les llama macroelementos, ya que son los más
importantes para el mantenimiento de las plantas y flores, para su
crecimiento, para su reproducción, floración y desarrollo y para prevenir
enfermedades. Si falta alguno de estos en la tierra, la planta pronto
demostrará síntomas de enfermedad. Es importante siempre proveer a la
planta de estos minerales en forma orgánica o en forma química. Cada unode estos elementos tiene una función y beneficio específicos para la planta
o flor, en términos generales son los siguientes:
Nitrógeno: le da color verde sano a las plantas, favorece el rápido
crecimiento y aumenta la producción.
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Fósforo: estimula el crecimiento temprano de las raíces, favoreciendo un
crecimiento rápido y temprano de la planta, estimula la floración, acelera
la madurez y ayuda a la formación de la semilla, además mejora la
resistencia contra las bajas temperaturas de invierno.
Potasio: aumenta el vigor de las plantas y su resistencia a las
enfermedades, mantiene el desarrollo de las raíces y tubérculos y mejora el
llenado de granos y semillas.
Si en el paquete o envase de un fertilizante encuentra tres números,
por ejemplo: 6-3-5 esto querrá decir que el fertilizante consta de 6 % de
Nitrógeno, de 3 % de Fósforo y de 5 % de Potasio, por lo cual según la
explicación anterior, este fertilizante será muy bueno para plantas verdes(por su alto contenido de nitrógeno), el 3 % de fósforo es bueno para las
raíces y el crecimiento de las plantas y el 5 % de Potasio evitará lasenfermedades.
Otro ejemplo es elsulfato de amonio, el cual tiene la fórmula 20-0-0, el cual hace al sulfato muy bueno para el pasto (que es verde), además
tiene azufre, el cual es muy bueno específicamente para el pasto.
Altriple 17 se le llama el fertilizante universal, ya que tiene lafórmula 17-17-17, por lo cual contiene un balance de N-P-K, que sirve
para todo tipo de plantas y flores, en todas las etapas de crecimiento y
reproducción.
Losabonos orgánicos no contienen estos minerales en formaquímica, pero SI los contienen en forma natural, lo cual al aplicarlos,
nutrirán a la planta a un plazo mayor de tiempo, ya que los nutrientes se
van disolviendo poco a poco. Losfertilizantes químicos por el contrario,nutrirán a la planta en forma inmediata, pero no durarán por mucho
tiempo en la tierra.
Si quiere evitar enfermedades en sus plantas o flores, esrecomendable utilizar abonos y fertilizantes orgánicos, ya que protegerán a
su planta por largos períodos. Si su planta ya presenta síntomas de alguna
enfermedad, es recomendable utilizar fertilizantes químicos, para que la
planta se nutra en forma veloz.
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NUTRIENTES DE LAS PLANTAS
Nutrición (del latínnutritio: acción y efecto de nutrir): Nutrir: del latín
nutrire aumentar la sustancia viva del organismo.
El rol del suelo
El suelo es roca desgastada y descompuesta por el tiempo y
fragmentos minerales (geológicos) mezclados con agua y aire. Los suelos
fértiles contienen los nutrientes en forma disponible para el crecimiento de
las plantas. Las raíces de las plantas actúan como mineros moviéndose a
través del suelo y trayendo minerales a la planta.
Las plantas usan ese mineral para:
• Componentes estructurales de carbohidratos y proteínas
• Componentes de macromoléculas utilizadas en elmetabolismo,
como el magnesio en laclorofila y el fósforo en el ATP
• Activarenzimas, como el potasio, que activa posiblemente cincuentaenzimas
• Mantener el balanceosmótico
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Micorrizas, bacterias, y minerales
Las plantas necesitan nitrógeno para la construcción de muchas
moléculas biológicas importantes, entre ellas proteínas y nucleótidos. Sin
embargo el nitrógeno atmosférico no se encuentra en una forma utilizable
por las plantas. Muchas plantas entablan relaciones simbióticas con
bacterias que viven sus raíces: el nitrógeno orgánico es la moneda con que
pagan el "alquiler" del espacio donde viven. Estas plantas tienden a tener
en sus raíces nódulos donde viven las bacterias fijadoras de nitrógeno.
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Desarrollo en una raíz de un nódulo, un lugar en la raíz de ciertas
plantas (en general Leguminosas) donde viven bacterias (Rhizobium) en
simbiosis con la planta.
En una época todo el nitrógeno de los seres vivos fue procesado por
estas bacterias, que toman el nitrógeno atmosférico (N2) y lo modifican en
manera tal que pueden ser utilizados por los organismos vivos como
nitratos o amoníaco NH3.
Vía metabólica que fija el nitrógeno atmosférico N2, y lo convierte en
amoníaco NH3.
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No todas las bacterias utilizan esta ruta, muchas de ellas que viven
independientemente en el suelo utilizan otras rutas.
Absorción de nitrógeno y su conversión por varias bacterias del
suelo.
Las raíces poseen en sus células epidérmicas extensiones conocidas
como pelos radicales. Estos pelos aumentan la superficie de absorción, y la
adición de hongos simbióticos (micorrizas) incrementa enormemente el
área de absorción de agua y minerales del suelo.
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Absorción de agua y minerales por la raíz
Los animales poseen un sistema circulatorio que transporta fluidos,
productos químicos y nutrientes dentro de su cuerpo. Las plantas
vasculares tienen un sistema análogo: el sistema vascular. El agua y los
minerales son incorporados por las raíces. El extremo de cada raíz
presenta varias zonas: el ápice donde se encuentra elmeristema apicalradicular, responsable del crecimiento en longitud de la misma, se halla
cubierto por unacaliptra que lo protege de las partículas del suelo. Acontinuación se observa una zona de alargamiento, generada por la
actividad mitótica del meristema. Se continúa una zona de los pelosabsorbentes. Los pelos de las raíces son extensiones unicelulares de las
células epidérmicas que poseen una pared muy fina y tienen vida efímera
(1-3 días). Esto aumenta el área de la superficie y permite una absorción
más eficiente del agua y los minerales.
Transporte y almacenamiento de nutrientes
Las plantas fabrican azúcar porfotosíntesis, generalmente en las
hojas. Algo de este azúcar es usado directamente por elmetabolismo de laplanta, parte para sintetizar proteínas y lípidos y parte se almacena como
almidón. Otras partes de la planta que, como las raíces no sonfotosintéticas, también necesitan energía. El alimento, por lo tanto debe
transportarse a esas partes, acción que es realizada por los tejidos del
floema.
Floema, azúcar y translocación
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Elfloema consiste en varios tipos celulares:elementos cribosos
(células cribosas en las Gimnospermas y tubos cribosos en
Angiospermas),células acompañantes, y elparénquima vascular. Loselementos cribosos son células tubulares con terminaciones conocidas
comoplacas cribosas. La mayoría pierden el núcleo pero permanecen vivas con una membrana celular funcionante. Las células acompañantes
descargan azúcar en los elementos cribosos. Los fluidos pueden moverse
hacia arriba o bajo dentro del floema, y son transportados de un sitio a
otro. Se originan en los lugares donde se producen.
El alimento se mueve a través del floema por un mecanismo de
presión. El azúcar se mueve (en una etapa que requiere energía) desde una
fuente (generalmente las hojas) a un sumidero (generalmente raíces) por
presión osmótica. La translocación del azúcar dentro del elemento criboso
produce que el agua entre en la célula, incrementando la presión de la
mezcla agua/azúcar (savia del floema o elaborada). La presión causa que
la savia fluya a zonas de menor presión, el sumidero. En este lugar el
azúcar es extraído del floema en otra etapa que requiere gasto energético, y
generalmente es convertido en almidón o metabolizado.
Ciclos Bio-Geo-Químicos
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El ciclo de losnutrientes inorgánicos pasa a través de varios
organismos, además entran a laatmósfera, agua e inclusive a las rocas. Así, estos ciclos químicos pasan también por los biológicos y los geológicos,
por lo cual se los denomina ciclos bio-geo-químicos.
Cada compuesto químico tiene su propio y único ciclo, pero todos losciclos tienen características en común:
• Reservorios: son aquellas partes del ciclo donde el compuesto
químico se encuentra en grandes cantidades por largos períodos de
tiempo.
• Fondos de recambio: son aquellas partes del ciclo donde el
compuesto químico es mantenido por cortos períodos. Este período
de tiempo se denomina tiempo de residencia.
Los océanos son reservorios de agua, y las nubes son fondos de
recambio. En el océano el agua permanece por cientos de años y en las
nubes el tiempo de residencia no supera unos cuantos días.
Lacomunidad biótica incluye todos los organismos vivos. Estacomunidad puede servir como un fondo de recambio (a pesar de que
algunos compuestos como el carbono, forman parte de los árboles de
Sequoia por cientos de años, lo cual parece más un reservorio), y también
sirven para mover elementos químicos de un estado del ciclo a otro. Por
ejemplo, los árboles toman el agua del suelo y la evaporan a la atmósfera.
La energía para la mayoría de las trasformaciones de los compuestos
químicos es provista tanto por el sol como por el calor liberado por latierra.
Ciclo del agua
En el ciclo del agua la energía es provista por el sol, el cual produce
la evaporación ya sea de los océanos como de cualquier superficie de agua
libre. El sol también provee la energía para los sistemas climáticos que
permiten el movimiento del vapor de agua (nubes) de un lugar a otro (de
otro modo siempre llovería solo sobre los océanos).
• Las precipitaciones ocurren cuando el vapor de agua se condensa
desde el estado gaseoso de la atmósfera y cae a la tierra.
• La evaporación es el proceso inverso por el cual el líquido pasa a
gaseoso.
• Con la condensación del agua, la gravedad provoca la caída al suelo.
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• La gravedad continúa operando empujando al agua a través del
suelo (infiltración) y sobre el mismo en el sentido de las pendientes
del terreno (escurrimiento).
En ambos casos, la gravedad provoca que el agua alcance
nuevamente los océanos y depresiones. El agua congelada atrapada en
regiones heladas de la tierra ya sea como nievo o hielo, constituye
reservorios que pueden permanecer largos períodos de tiempo. Lagos,
lagunas, esteros y pantanos son reservorios temporales. Los océanos
tienen agua salada por la presencia de minerales, los cuales no pueden
llevarse con el vapor de agua. Así, la lluvia y la nieve contienen agua
relativamente limpia, con la excepción de los contaminantes que el agua
arrastra de la atmósfera.
Los organismos juegan un rol muy importante en el ciclo del agua, la
mayoría contienen importantes cantidades de agua (hasta un 90% enpeso). Animales y plantas pierden agua de sus cuerpos por evaporación.
En las plantas el agua tomada por las raíces se mueve hacia las hojas
donde se pierde por transpiración. Tanto en plantas como en animales, la
ruptura de los carbohidratos (azúcares) para producir energía (respiración)
produce CO2 y agua como productos de desecho. La fotosíntesis invierte
esta reacción, el agua y el CO2 se combinan para formar carbohidratos.
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Ciclo del Carbono
Desde la perspectiva biológica, los eventos claves aquí son la
fotosíntesis y respiración como reacciones complementarias. La
respiración toma los carbohidratos y el oxígeno y los combina para
producir CO2, agua y energía. Lafotosíntesis toma el CO2, agua y producecarbohidratos y oxígeno. Estas reacciones son complementarias tanto en
sus productos como en lo referente a la cantidad de energía utilizada.
La fotosíntesis toma la energía del sol y la acumula en las cadenas
carbonadas de los carbohidratos; la respiración libera esta energía
rompiendo dichas cadenas.
Plantas y animales respiran, pero sólo las plantas (y otros
productores como las cianobacterias) pueden realizar fotosíntesis. El
reservorio principal de CO2 está en los océanos y en las rocas. El CO2 se
disuelve rápidamente en el agua. Una vez en el agua, precipita como rocasólida conocida como carbonato de calcio (calcita). El CO2 convertido en
carbohidratos en las plantas tiene tres rutas posibles: puede liberarse a la
atmósfera con la respiración, puede ser consumido por animales o es parte
de la planta hasta que ésta muere.
Los animales obtienen todo el carbono de su alimento, así que todo
el carbono en el sistema biológico proviene al final de los organismos
autótrofos. En los animales, el carbono tiene las mismas tres rutas.Cuando las plantas y animales mueren pueden ocurrir dos hechos: la
energía contenida en las moléculas es utilizada por losdescomponedores
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(bacterias y hongos del suelo) y el carbono es liberado a la atmósfera en
forma de CO2 o puede permanecer intacto y finalmente transformarse en
combustibles minerales. Los combustibles fósiles al ser utilizados liberan a
la atmósfera CO2.
El ser humano ha alterado enormemente este ciclo del carbono, ya
que al quemar los combustibles fósiles se han liberado a la atmósfera
excesivas cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera. Esta condición
es la principal responsable del calentamiento global ya que el CO2 presente
en grandes cantidades en la atmósfera impide que el calor del sol escape
de la tierra al espacio.
El ciclo del Oxígeno
Si observamos nuevamente el ciclo del Carbono, notaremos que
también describe el ciclo del Oxígeno, ya que estos átomos estánfrecuentemente combinados. El Oxígeno está presente en el dióxido de
carbono, en los carbohidratos y en el agua, como una molécula con dos
átomos de hidrógeno. El oxígeno es liberado a la atmósfera por los
autótrofos durante la fotosíntesis y tomado por autótrofos yheterótrofosdurante la respiración. De hecho, todo el oxígeno de la atmósfera es
biogénico; esto significa que fue liberado desde el agua mediante la
fotosíntesis de los organismo autótrofos. Les tomó cerca de 2 mil millones
de años a los autótrofos (principalmente cianobacterias) para liberar el 21
% de oxígeno de la atmósfera actual; lo que le abrió la puerta a organismos
complejos como los animales multicelulares, que necesitan de grandes
cantidades de oxígeno para vivir.
Ciclo del Nitrógeno
Este es posiblemente uno de los ciclos más complicados, ya que el N
se encuentra en varias formas y porque los organismos son los
responsables de las interconversiones. Recuerden que el N es uno de los
constituyentes de los aminoácidos y proteínas del cuerpo. Las proteínas
constituyen la piel y los músculos, además de otras estructuras delcuerpo. Todas las enzimas son proteínas, responsables de todas las
reacciones químicas del cuerpo. Teniendo esto en cuenta, es fácil notar la
importancia del N y su ciclo.
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El principal reservorio de nitrógeno es la atmósfera, con 78%. Este
nitrógeno gaseoso está compuesto de dos átomos de nitrógeno unidos, el
N2 es un gas inerte, y se necesita una gran cantidad de energía para
romper esta unión y combinarlo con otros elementos como el carbono y el
oxígeno. Esta ruptura puede hacerse por dos mecanismos: las descargas
eléctricas y la fijación fotoquímica proveen suficiente energía para romper
la unión del nitrógeno y unirse a tres átomos de Oxígeno para formar
nitratos (NO3-
). Este procedimiento es reproducido en las plantasproductoras de fertilizantes.
La segunda forma de fijación del nitrógeno es llevada a cabo por
bacterias quienes usan enzimas especiales en lugar de la luz solar o las
descargas eléctricas. Entre estas bacterias se encuentran las pueden vivir
libres en el suelo, aquellas ensimbiosis con raíces de ciertas plantas(Leguminosas) y las cianobacterias fotosintéticas (las antiguas "algas
verde-azuladas") que viven libres en el agua. Las tres fijan N, tanto como
nitratos (NO3-) o como amonio (NH3). Las plantas toman los nitratos y los
convierten en aminoácidos, los cuales pasan a los animales que las
consumen. Cuando las plantas y animales mueren (o liberan susdesechos) el nitrógeno retorna al suelo. La forma más común en que el
nitrógeno regresa al suelo es como amonio. El amonio es tóxico, pero
afortunadamente, existen bacterias nitrificantes (Nitrosomonas y
Nitrosococcus) que oxidan el amonio a nitritos, con dos oxígenos. Otro tipo
de bacteria (Nitrobacter) continúa la oxidación del nitrito (NO2-) a nitrato
(NO3-) el cual es absorbido por las plantas que completan el ciclo.
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Existe un tercer grupo de bacterias desnitrificantes (entre ellas
Pseudomonas desnitrificans) que convierten nitritos y nitratos en
nitrógeno gaseoso.
CONCLUSIONES
• El carbono, hidrogeno, y el oxigeno son considerados los elementos
esenciales.
• El nitrógeno, el potasio, y el fósforo se obtienen del suelo y son los
macronutrientes primarios.
• El calcio, el magnesio y el azufre son los macronutrientes
secundarios que se necesitan en menor cantidad.
• Entre los micronutrientes, necesarios en muy pequeñas cantidades y
tóxicos cuando aumenta su concentración, encontramos al hierro,
manganeso, cobre, zinc, boro, y cloro.
BIBLIOGRAFÍA
• http://www.agrochemmx.com/productos.htm
• http://www.losmolinos.com/NPK.htm
• http://www.infoagro.com/abonos/riego_localizado4.asp