¿Te sorprendería saber que las plantas no son diferentes? También necesitan nutrientes para sobrevivir y prosperar en su entorno. Dicho esto, ¡exploremos el mundo de lanutrición vegetal en !
- Primero hablaremos de la nutrición del suelo.
- Después, exploraremos los distintos micronutrientes para las plantas.
- Después, veremos la fotosíntesis de las plantas.
- A continuación, hablaremos del impacto de la nutrición vegetal en el crecimiento.
- Por último, veremos la deficiencia de nutrientes en las plantas.
Nutrición de las plantas en el suelo
Para empezar, hablemos de cómo obtienen los nutrientes la mayoría de las plantas terrestres. Y, si has adivinado que estos nutrientes proceden del suelo, ¡has acertado! La mayoría de las plantas terrestres obtienen sus nutrientes y agua del suelo mediante sus sistemas radiculares.
Para entenderlo mejor, repasemos el sistema de órganos de las plantas vasculares.
Las plantasvasculares son las que tienen estructuras tubulares que transportan y distribuyen los nutrientes.
Estas plantas tienen dos sistemas de órganos: el sistema de brotes y el sistema de raíces.
El sistema de brotes comprende hojas, tallos, flores y frutos.
El sistema radicular de una plantaancla la planta y absorbe agua y nutrientes.
Las plantas vasculares tienen un sistema vascular formado por un conjunto de tejidos cuya función es subir el agua y los minerales desde las raíces y distribuir el azúcar desde las hojas. El tejido vascular está formado por el xilema y el floema.
El tejido xilemático transporta minerales y agua desde las raíces, y también proporciona soporte mecánico.
El tejido del floema transporta los productos de los materiales orgánicos, como los azúcares, por toda la planta.
Las plantas tienen otras estructuras importantes, como tallos,hojas y raíces. Los tallos proporcionan soporte a la planta y llevan nutrientes del suelo a las hojas. También llevan azúcares (por ejemplo, glucosa) de las hojas de la planta a sus raíces. Las hojas son los órganos de las plantas encargados de captar la luz solar para la fotosíntesis.
Las raíces son estructuras que recogen nutrientes y agua del suelo. También ayudan a las plantas a permanecer en la planta sin ser arrastradas por el viento o el agua.
Ahora, entremos en la nutrición de las plantas y el transporte de nutrientes. Recuerda queel transporte de nutrientes en las plantas está estrechamente ligado al transporte de agua. En otras palabras, ¡uno no puede producirse sin el otro!
En primer lugar, el agua del suelo (que contiene minerales disueltos) entra en las raíces por ósmosis.
El proceso deósmosis implica que las moléculas de agua se difunden a través de una membrana parcialmente permeable desde una región de alta concentración a otra de baja concentración.
Entonces, el agua viaja hasta eltejido xilemático . Las moléculas de agua pueden ascender por el tejido xilemático, viajar por la planta y, finalmente, evaporarse de la superficie de la hoja. Este proceso se denomina transpiración.
Los nutrientes se mueven desde la célula fuente (donde se fabrican, por ejemplo las células de la hoja que fabrican sacarosa) hasta la célula sumidero (donde se necesitan). Se transportan a través de las plantas por los tubos cribosos del tejido floemático.
¿Cómo ocurre esto? Echemos un vistazo.
Se cree que las célulasacompañantes bombean activamente nutrientes a los tubos cribosos, seguidas de agua (el agua entra en los tubos cribosos por ósmosis). A continuación, se acumula presión y la solución nutritiva se desplaza hacia el sumidero. Los azúcares se descargan en la célula de sumidero. A continuación, el agua sale de la célula sumidero y vuelve al xilema.
Nutrición autótrofa frente a heterótrofa en las plantas
La nutrición de las plantas puede clasificarse en dos categorías: nutrición autótrofa y heterótrofa .
- Las plantasautótrofas son aquellas capaces de fabricar su propio alimento a partir de materias primas inorgánicas simples.
Por ejemplo, las plantas verdes que presentan nutrición autótrofa y son capaces de realizar la fotosíntesis se denominan fotoautótrofas.
- Lasplantas heterótrofas no son capaces de sintetizar sus propios nutrientes orgánicos a partir de fuentes inorgánicas. En su lugar, dependen de fuentes externas para alimentarse.
Las plantas heterótrofas se dividen a su vez en saprófitas, parasíticas einsectívoras.
Lasplantas que se alimentan de materia en descomposición son saprofitas. Liberan enzimas que descomponen los compuestos orgánicos complejos en formas más simples, que pueden ser absorbidas por las plantas. Un ejemplo de planta saprófita es la Monotropa, planta de las pipas de la India.
- Las plantasparásitas son plantas que obtienen su nutrición adhiriéndose al huésped.
- Las plantasinsectívoras son plantas que se alimentan de insectos (por ejemplo, la planta Venus atrapamoscas).
Micronutrientes para las plantas
El suelo contiene distintos tipos de nutrientes esenciales para la salud de las plantas. Estos nutrientes para las plantas pueden ser macronutrientes o micronutrientes.
Un nutriente es un elemento esencial que una planta necesita obtener para completar su ciclo vital (crecimiento y reproducción).
Los macronutrientes, como su nombre indica, son los elementos que las plantas necesitan en cantidades relativamente grandes. Hay nueve macronutrientes con los que debes estar familiarizado: carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, potasio, calcio, magnesio, fósforo y azufre.
El carbono(C) y el oxígeno (O) se toman de la atmósfera como gas dióxido de carbono (CO2) y gas oxígeno (O2) y se absorben a través de las hojas.
Elhidrógeno (H) puede proceder del agua (H2O) absorbida por las raíces, o en forma de iones de hidrógeno (H+) en el suelo.
Elnitrógeno (N ) se encuentra en el suelo en forma de nitrato (NO3-) y amonio (NH4+).
Las raíces absorben elpotasio (K ) en forma de iones de potasio (K+).
Las raíces absorben elcalcio (Ca) en forma de iones de calcio (Ca2+).
Las raíces absorben elmagnesio (Mg ) en forma de iones de magnesio (Mg2+).
Elfósforo (P ) se encuentra en el suelo principalmente en forma de fosfato de hidrógeno (H2PO4-).
Elazufre ( S) se encuentra y es absorbido por las raíces en forma de iones sulfato (SO42-).
Los micronutrientes, en cambio, son elementos que las plantas sólo necesitan en pequeñas cantidades. Son el molibdeno, el hierro, el manganeso, el boro, el zinc, el cobre, el cloro, el níquel y el sodio.
Las raíces absorbenel molibdeno (Mo ) en forma de molibdenato (MoO42-).
Elhierro (Fe ) se encuentra en el suelo y las raíces lo absorben en forma de iones ferrosos (Fe2+).
Las raíces absorben elmanganeso (Mn) en forma de iones de manganeso (Mn2+).
Las raíces absorben el zinc (Zn) en forma de iones de zinc (Zn2+).
Las raíces absorben elcobre (Cu) en forma de iones cúpricos (Cu2+).
Nutrición vegetal fotosíntesis
Las plantas son capaces de realizar la fotosíntesis, y este proceso tiene lugar en los cloroplastos de las hojas. Los cloroplastos son orgánulos fotosintéticos que se encuentran en las plantas. En el interior de los cloroplastos se encuentra la clorofila, un pigmento verde encargado de captar la energía luminosa para la fotosíntesis.
La fotosíntesis es el proceso de conversión de la energía luminosa/solar en energía química. La ecuación neta de la fotosíntesis es: $$ 6\text{ }CO_{2}{text{} + 6\text{ }H_{2}O\text{ }+ \text{ {Energía } \a 6 {text}O_2} {text} + C_{6}H_{12}O_{6} $$
Además de necesitar dióxido de carbono (CO2), agua (H2O) y luz solar para que se produzca la síntesis de alimentos (azúcares) durante la fotosíntesis, se necesitan nutrientes como nitrógeno, sulfato, fosfato, magnesio, hierro y potasio para que la fotosíntesis tenga éxito.
Para una revisión sobre la estructura de los cloroplastos, ¡consulta"Mitocondrias y cloroplastos"!
Impacto de la nutrición vegetal en el crecimiento
La disponibilidad de nutrientes desempeña un papel importante en el crecimiento y la salud de las plantas. Cada planta tiene un rango de suficiencia diferente, y si los niveles de nutrientes no están dentro de este rango, esa planta tendrá un declive en su crecimiento y salud.
Se denomina gama de suficiencia de una planta a la gama de nutrientes necesarios para satisfacer las necesidades nutritivas de esa planta y maximizar su crecimiento.
Si una planta no obtiene cantidades suficientes de un nutriente específico, desarrollará una deficiencia. Ahora bien, si un nutriente se encuentra en exceso, se producirá toxicidad y también disminuirá el crecimiento de la planta.
Deficiencia de nutrientes en las plantas
Cuando una planta experimenta una escasez de ciertos nutrientes debido a la mala calidad del suelo, por ejemplo, entonces sufrirá una deficiencia de nutrientes. Las carencias de nutrientes más comunes que afectan a las plantas son lacarencia de nitrógeno, fósforo y potasio .
Si una planta tiene deficiencia de nitrógeno, los síntomas incluyen el amarilleamiento general de las hojas más viejas, mientras que el resto de la planta tiene un aspecto verde claro. Para prevenir o superar la carencia de nitrógeno, podemos utilizar fertilizantes que contengan amonio, nitrato o urea.
En caso de carencia de fósforo, las puntas de las hojas parecen quemadas, mientras que las hojas más viejas se vuelven de color púrpura rojizo o verde oscuro. En este caso, ayudarían los fertilizantes que contienen fosfato o "hueso".
Ahora bien, si una planta sufre carencia de potasio, las hojas más viejas pueden marchitarse y parecer chamuscadas. Para evitar la carencia de K, utiliza abonos que contengan sulfatos.
Nutrición de las plantas - Puntos clave
- Lamayoría de las plantas terrestres obtienen sus nutrientes y agua del suelo mediante sussistemas radiculares .
- La nutrición de las plantaspuede clasificarse en dos categorías: nutrición autótrofa y nutrición heterótrofa.
- Se denomina rango de suficiencia de una planta al rango de nutrientes necesarios para satisfacer sus necesidades nutricionales y maximizar su crecimiento.
- Cuando una planta experimenta una escasez de ciertos nutrientes, entonces sufrirá deficiencia de nutrientes.
- Los macronutrientes son elementos que las plantas necesitan en cantidades relativamente grandes.
Referencias
- Campbell, N. A., Biología, Pearson, 2017.
- Relyea, R., & Ricklefs, R. E., Ecología : la economía de la naturaleza. Macmillan Education, 2018.
- Princeton Review, Fast track biology : essential review for AP, honors, and other advanced study, The Princeton Review, 2020.
- Princeton Review, AP Biology Premium Prep 2021, The Princeton Review, 2020.
- Brown, M., Everything you need to ace biology in one big fat notebook : the complete high school study guide, Workman Publishing Co., Inc., 2021.
- Mccauley, A., Nutrient Management a self-study course from the MSU Extension Service Continuing Education Series Plant Nutrient Functions and Deficiency and Toxicity Symptoms, 2009.
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