Nutrición vegetal

¿Que es nutrición? 

Se denomina nutrición al conjunto de proceso implicados en el intercambio de materia y energía de un ser vivo con el medio que los rodea y que es necesario contribuir renovar sus estructuras y realizar todos los procesos vitales.

Los vegetales tienen una nutrición autotrofa capaces de transformar en materia orgánica la materia inorgánica captada del medio y fotosintetica:

(Porque para ello obtiene la energía de la luz solar)

Procesos implicados en la nutrición vegetal:

1 La absorción de nutrientes

2 intercambio de gases (oxígeno y dióxido de carbono) 

3 fotosíntesis

4 El transporte de nutrientes por todo el organismo

5 El catabolismo (de graduación de las moléculas en otras más sencillas con obtención de energía) 

6 La excreción de sustancias tóxicas producidas durante todo el metabolismo celular.

Proceso de la nutrición vegetal 

Las plantas absorben nutrientes esenciales del suelo a través de sus raíces y del aire (principalmente dióxido de carbono, oxígeno y vapor de agua) a través de sus hojas. 

La absorción de nutrientes en el suelo se logra mediante el intercambio de cationes, en el que los pelos de las raíces (pelos radiculares) bombean iones de hidrógeno (H+) al suelo a través de bombas de protones. Estos iones de hidrógeno desplazan los cationes adheridos a las partículas del suelo cargadas negativamente para que los cationes estén disponibles para ser absorbidos por la raíz. En las hojas, los estomas se abren para absorber dióxido de carbono y expulsar oxígeno. 

Las moléculas de dióxido de carbono se utilizan como fuente de carbono en la fotosíntesis.

La raíz, especialmente el pelo radicular, es el órgano esencial para la absorción de nutrientes. La estructura y arquitectura de la raíz pueden alterar la tasa de absorción de nutrientes. Los iones de nutrientes se transportan al centro de la raíz, la estela, para que los nutrientes lleguen a los tejidos conductores, el xilema y el floema.​

La banda de Caspary, una pared celular fuera de la estela pero en la raíz, evita el flujo pasivo de agua y nutrientes, ayudando a regular la absorción de nutrientes y el agua.

El xilema mueve el agua y los iones minerales en la planta y el floema es responsable del transporte de moléculas orgánicas. 

El potencial hídrico juega un papel clave en la absorción de nutrientes de una planta. Si el potencial hídrico es más negativo en la planta que en los suelos circundantes, los nutrientes se moverán de la región de mayor concentración de solutos, en el suelo, al área de menor concentración de solutos, en la planta.

Hay tres formas fundamentales en que las plantas absorben nutrientes a través de la raíz:

La difusión simple ocurre cuando una molécula apolar, como el O2, CO2 y NH3, sigue un gradiente de concentración, moviéndose pasivamente a través de la membrana de la bicapa lipídica celular sin el uso de proteínas de transporte.

La difusión facilitada es el movimiento rápido de soluto

Los iones siguiendo un gradiente de concentración, facilitado por proteínas de transporte.

El transporte activo es la captación por parte de las células de iones o moléculas frente a un gradiente de concentración; esto requiere una fuente de energía, generalmente ATP, para impulsar las bombas moleculares que mueven los iones o moléculas a través de la membrana.

Los nutrientes se pueden mover en las plantas a donde más se necesitan. Por ejemplo, una planta intentará suministrar más nutrientes a sus hojas más jóvenes que a las más viejas. Cuando los nutrientes son móviles en la planta, los síntomas de cualquier deficiencia se hacen evidentes primero en las hojas más viejas. Sin embargo, no todos los nutrientes son igualmente móviles.

 El nitrógeno, el fósforo y el potasio son nutrientes móviles, mientras que los demás tienen diversos grados de movilidad. Cuando un nutriente menos móvil es deficiente, las hojas más jóvenes sufren porque el nutriente no se mueve hacia ellas sino que permanece en las hojas más viejas. Este fenómeno es útil para determinar qué nutrientes pueden faltar en una planta.

Muchas plantas producen simbiosis con microorganismos. 

Dos tipos importantes de estas relaciones son:

Con bacterias como los rizobios, que realizan la fijación biológica de nitrógeno, en la que el nitrógeno atmosférico (N2) se convierte en amonio (NH4+).

Con hongos micorrízicos, que a través de su asociación con las raíces de las plantas ayudan a crear una superficie radicular efectiva más grande.

Ambas relaciones mutualistas mejoran la absorción de nutrientes.

La atmósfera de la Tierra contiene más del 78% de nitrógeno. 

Las plantas llamadas leguminosas, incluidos los cultivos agrícolas de alfalfa y soja, que los agricultores cultivan ampliamente, albergan bacterias fijadoras de nitrógeno que pueden convertir el nitrógeno atmosférico en nitrógeno que la planta puede utilizar. 

Las plantas no clasificadas como legumbres como el trigo, el maíz y el arroz dependen de los compuestos nitrogenados presentes en el suelo para apoyar su crecimiento. Estos pueden ser suministrados por mineralización de materia orgánica del suelo o residuos de plantas añadidos, bacterias fijadoras de nitrógeno, desechos animales o mediante la aplicación de fertilizantes.

Macronutrientes 

Los macronutrientes se caracterizan por sus concentraciones superiores al 0.1% de la materia seca. 

Los tres elementos que se encuentran en mayor concentración son el carbono, el hidróxido y el oxígeno; los cuales se toman del agua y de la atmósfera.

 El nitrógeno, el fósforo y el potasio son llamados macronutrientes primarios y es muy frecuente fertilizar con esos nutrientes. Los macronutrientes secundarios son el calcio, el magnesio y el azufre La presencia de una cantidad suficiente de elementos nutritivos en el suelo no garantiza por sí misma la correcta nutrición de las plantas, pues estos elementos han de encontrarse en formas moleculares que permitan su asimilabilidad por la vegetació

Micronutrientes 

 

Los micronutrientes llamados también oligoelementos no sobrepasan el 0.01% de la materia seca. 

Son el cloro, el hierro, el boro, el manganeso, el zinc, el cobre y el molibdeno. 

Todos los mencionados cumplen en todas las especies vegetales con los criterios de esencialidad mencionados anteriormente.

 Existen otros elementos benéficos que pueden ser esenciales para algunos cultivos; tales como el sodio, el silicio o el cobalto.

Micronutrientes esenciales para las plantas vasculares y concentraciones internas consideradas como adecuadas