domingo, 23 de enero de 2011

EL pH Y LOS ELEMENTOS EN EL CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS

El pH del suelo es importante porque los vegetales sólo pueden absorber a los minerales disueltos, y la variación del pH modifica el grado de solubilidad de los minerales. Por ejemplo, el aluminio y el manganeso son más solubles en el agua edáfica a un pH bajo y al ser absorbidos por las raíces son tóxicos a ciertas concentraciones. Determinadas sales minerales que son esenciales para el crecimiento vegetal, como el fosfato de calcio, son menos solubles a un pH alto, lo que hace que esté menos disponible para las plantas.

En la tabla se puede observar la forma en que el pH facilita o limita la absorción de nutrientes a través de las raíces (las zonas más gruesas de las bandas indican mayor absorción)

También el pH del suelo afecta al proceso de lixiviación de las sustancias nutritivas para las plantas. Un suelo ácido tiene una capacidad menor de retención catiónica porque los iones hidrógeno desplazan a los cationes como el de potasio y el de magnesio.

En un suelo con pH ácido, los iones H+ reemplazan a los de Ca2+, Mg2+ y K+, los cuales son posteriormente lavados del suelo, disminuyendo la riqueza de nutrientes disponibles.

En un suelo de pH neutro o básico los iones de Ca, Na y K reemplazan a los de H

El pH de la mayor parte de los suelos varía entre 4 y 8, pero algunos se salen de este rango. El pH de algunos bosques varía entre 2.8 y 3.9, es decir, es muy ácido, pero en suelos salinos el pH es mayor de 8.5.

El rango óptimo del pH del suelo para el crecimiento de la mayor parte de los vegetales es de 6.0 a 7.0 porque la mayor parte de las sustancias nutritivas de las plantas están disponibles en este intervalo.

El pH del suelo influye en el desarrollo de las plantas y a su vez el pH del suelo es afectado por los vegetales y otros organismos. Por ejemplo, el intercambio catiónico realizado por las raíces de las plantas reduce el valor del pH del suelo, la descomposición del humus y la respiración celular de los organismos edáficos. (para saber más acerca del pH conviene consultar Energía y cambios. pH )

La lluvia ácida (un tipo de contaminación del aire, del agua y del suelo producida por los ácidos sulfúrico y nítrico generados por actividades del hombre) altera la composición química del suelo y reduce gravemente el pH del suelo. Este fenómeno provoca la destrucción forestal debido a la alteración química del suelo y al deterioro gradual de los árboles de los bosques como ocurrió en Europa y Estados Unidos de América.

El agua en el suelo

Como el suelo tiene partes ocupadas por agua y por aire, en términos generales, el agua es retenida en los poros más pequeños del suelo y el aire atmosférico en los poros más grandes.

El agua edáfica proviene de la precipitación pluvial o de depósitos subterráneos y contiene concentraciones de sustancias disueltas que llegan a las raíces y son absorbidas por éstas. El agua edáfica que no se une a las partículas de suelo o que no es absorbida por las raíces arrastra a través del suelo a los materiales disueltos en ella. Al proceso mediante el cual el suelo pierde a los minerales disueltos en el agua se le llama lixiviación. También es posible que el agua de los depósitos subterráneos al ascender arrastre consigo materiales disueltos.

El agua y los minerales disueltos que entran al córtex (su principal función es de almacenamiento y está formado principalmente por células parenquimatosas de disposición laxa con grandes espacios intercelulares, comprende el grueso de la raíz de una dicotiledónea herbácea) radicular desde la epidermis se desplazan en solución por dos rutas: el apoplasto (pasa por las paredes celulares porosas interconectadas) y el simplasto (va del citoplasto de una célula al de la siguiente a través de los plasmodesmos).

El agua y los minerales disueltos se transportan en el xilema y el azúcar (sacarosa) disuelta se transporta en el floema. El agua después de pasar por las células endodérmicas ingresa en el xilema radicular. Tras entrar en el xilema, el agua es transportada en dirección ascendente a través del xilema radicular hasta el xilema del tallo y de ahí al resto de la planta.

El aire en el suelo

El suelo tiene numerosos huecos o poros de distintos tamaños entre sus partículas, que están llenos de proporciones variables de aire y agua edáficos. El agua y el aire son necesarios para formar un suelo húmedo y bien aireado que mantenga a las plantas y otros organismos edáficos. En términos generales, el aire atmosférico es retenido en los poros más grandes del suelo y el agua en los poros más pequeños. El aire atmosférico ocupa los poros que deja el escurrimiento del agua después de la lluvia.

El aire edáfico está formado por los mismos gases que contiene el aire atmosférico, aunque en proporciones diferentes. Por ejemplo, el proceso de la respiración aerobia de los organismos del suelo disminuye la proporción de oxígeno e incrementa la cantidad de bióxido de carbono en relación a la proporción del aire atmosférico.

El oxígeno que las células radiculares necesitan para la respiración aerobia se difunde desde los espacios aéreos del suelo hacia los espacios intercelulares del córtex (su principal función es de almacenamiento y está formado principalmente por células parenquimatosas de disposición laxa con grandes espacios intercelulares, comprende el grueso de la raíz de una dicotiledónea herbácea) y de aquí a las células de la raíz.

Entre los gases importantes para los proceso que ocurren en el suelo están el oxígeno necesario para la respiración aerobia de los organismos edáficos; el nitrógeno es utilizado por las bacterias fijadoras de nitrógeno y el bióxido de carbono (CO2) es aprovechado por las bacterias y también forma ácido carbónico (H2CO3) al reaccionar con el agua favoreciendo el proceso de intemperismo.

La respiración celular puede ser aerobia o anaerobia y los dos procesos son exergónicos, es decir, que liberan energía.

Los elementos químicos y el crecimiento de las plantas

En la Tierra se han encontrado 92 elementos químicos y alrededor de 60 de ellos forman parte de las plantas, pero se ha demostrado que sólo 16 de ellos son esenciales para el crecimiento y desarrollo normal de las plantas. A 9 de ellos se les conoce como macronutrientes porque se encuentran en cantidades mayores de 0.05 % en peso seco y son: el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, potasio, azufre, calcio y magnesio. A los 7 elementos químicos que se encuentran en cantidades menores al 0.05% en peso seco y que son necesarios para el crecimiento y el desarrollo normal de las plantas se les conoce como micronutrientes o elementos traza y son: el fierro, boro, manganeso, cobre, molibdeno, cloro y zinc.

El carbono, el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno provienen del aire y del agua, y los otros 12 elementos químicos esenciales los obtienen del suelo plantas como iones disueltos en el agua (provienen de la roca madre de la que se formó el suelo).

El carbono, el hidrógeno y el oxígeno forman parte de la estructura de las moléculas de importancia biológica como los lípidos, los carbohidratos, las proteínas y los ácidos nucleicos. El nitrógeno forma parte de la estructura de las proteínas, los ácidos nucleicos y la clorofila. El fósforo es un componente de los ácidos nucleicos, los fosfolípidos (esenciales para la membrana celular) y de las moléculas de transferencia de energía como el ATP (adenosin trifosfato o trifosfato de adenosina). El calcio tiene una función estructural fundamental como componente de la lámina media (capa cementante entre las paredes celulares de las células vegetales adyacentes). También se considera que el calcio participa en otras actividades fisiológicas de las plantas como la modificación de la permeabilidad de las membranas. El magnesio es parte fundamental de la estructura de la molécula de la clorofila y el azufre forma parte de la estructura de algunos aminoácido y vitaminas.

El potasio lo utilizan las plantas en forma de ion (K+) para el mantenimiento de la turgencia de las células mediante el fenómeno de la ósmosis. La presencia del ion potasio en el citoplasma hace que la célula tenga una mayor concentración de solutos que las células circundantes. También el potasio participa en la apertura y cierre de los estomas.

El cloro en forma de ion (Cl1-) es esencial para el proceso de la fotosíntesis y también participa en el mantenimiento de la turgencia de las células.

El boro interviene en proceso del transporte de los carbohidratos a través de la membrana celular y en el aprovechamiento del calcio.

El níquel participa en reacciones enzimáticas de las leguminosas nitrificantes como el chícharo y el frijol. El silicio favorece el crecimiento de varios pastos.

Los elementos químicos esenciales y sus principales funciones en las plantas.

Elemento químico
Partícula química
en que lo capta
Principales funciones
Azufre
SO42-
Componente de algunos aminoácidos y vitaminas
Boro
H2BO31-
Participa en el transporte a través de la membrana celular y en el aprovechamiento del calcio
Calcio
Ca2+
Componente cementante de las paredes celulares,; participa en la permeabilidad de la membrana; activador enzimático
Carbono
CO2
Reactivo de la fotosíntesis; componente de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos
Cloro
Cl1-
Participa en la fotosíntesis y en el balance iónico
Cobre
Cu1+, Cu2+
Activador enzimático de la fotosíntesis
Fierro
Fe2+, Fe3+
Participa en reacciones enzimáticas y en moléculas de transporte de electrones en los procesos de la fotosíntesis, respiración y fijación del nitrógeno
Fósforo
H2PO41-, HPO42-
En ácidos nucleicos, fosfolípidos, ATP (en la transferencia de energía)
Hidrógeno
H2O
Componente de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos
Magnesio
Mg2+
Componente de la clorofila; activador enzimático en el metabolismo de los carbohidratos
Manganeso
Mn2+
Activador de enzimas que participan en la respiración y en el metabolismo del nitrógeno; necesario para la fotosíntesis
Molibdeno
MoO42+
Activador de enzimas que participan en el metabolismo del nitrógeno
Nitrógeno
NO31-, NH41+
Componente de proteínas, ácidos nucleicos, clorofila, algunas coenzimas
Oxígeno
CO2, H2O
Componente de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos
Potasio
K1+
Participa en el balance iónico celular mediante la ósmosis; apertura y cierre de estomas; activador enzimático
Zinc
Zn2+
Activador de enzimas en la respiración y en el metabolismo del nitrógeno

Los cultivos pueden agotar los minerales del suelo.

En un ecosistema natural los elementos químicos esenciales que las plantas o los animales toman de los minerales del suelo para su crecimiento y desarrollo son reincorporados cuando las plantas y los animales que los consumen mueren y son descompuestos. Pero en un suelo agrícola este patrón es alterado cuando los cultivos son cosechados y consumidos por las personas o los animales. Como los nutrimentos no pueden ser reincorporados al suelo después de un cierto tiempo el suelo pierde su fertilidad (capacidad de producir cultivos en cantidad apropiada).

El crecimiento vegetal depende de ciertos factores limitantes como el agua, la luz solar y ciertos elementos químicos esenciales para el crecimiento vegetal como el nitrógeno, el fósforo y el potasio. Para sostener la productividad de los suelos agrícolas se utilizan periódicamente productos químicos solubles en agua llamados fertilizantes para reponer los elementos químicos que actúan como factores limitantes. Los fertilizantes inorgánicos son de acción inmediata y de tiempo de duración corto en comparación con los orgánicos. Un fertilizante inorgánico, por ejemplo, 10, 20, 20, indica las concentraciones relativas de nitrógeno, fósforo y potasio respectivamente. A los fertilizantes orgánicos se les llama abonos y consisten, por ejemplo, en estiércol de bovinos, vacunos, caballar, residuos de cultivos, harina de huesos, sangre y composta. Son complejos y son de composición variable; son de acción lenta y duración prolongada.

miércoles, 19 de enero de 2011

Diferencias entre un cultivo organico y quimico

El cultivo orgánico no rompe el siclo natural de la naturaleza, sino que lo acompaña en su propio desarrollo
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1) PREPARACIÓN DEL SUELO CON MATERIAL ORGÁNICO DEL TIPO VEGETAL O ANIMAL:
Ej. TURBA, MANTILLO, HUMUS DE LOMBRIZ, HARINA DE HUESOS, ABONOS VERDES, CENISAS DE PASTOS, TIERRA DE HOJAS, COMPOST VEGETAL, ETC.

2) EL CORRECTO MANEJO DE LOS CULTIVOS POR ASOCIACIÓN DE NUTRIENTES .

3) La asociación de hortalizas con florales como caléndulas atraera insectos y aves que producen la polinización. La utilización de plantas medicinales o aromáticas (lavanda, romero, malva, ruda, estragon, comino, albaca etc.,) las cuales quedan a elección del horticultor favorecen la dispersión de insectos los cuales pueden ser dañinos para nuestros cultivos .

El cultivo químico rompe la cadena natural del desarrollo.

1) Preparación el suelo con alto contenido de fertilizarte (q) del tipo 15 -15-15 N .P-K

2) UTILIZACIÓN DE PESTICIDAS PARA ELIMINAR PLAGAS LAS CUALES APARECEN POR EL DESEQUILIBRIO DE DE LA FLORA , en muchos casos por mono cultivos.

3) EL ALMACENAMIENTO DE LAS VERDURAS EN CAMARAS DE RESFRIGERACIÓN, EN LAS CUALES FRUTAS Y HORTALIZAS PIERDEN SUS PROPIEDADES NUTRICIONALES (VITAMINAS, PROTEÍNAS ,ETC) QUE SON LOS QUE PERMITEN QUE NUESTRO ORGANISMO FUNCIONE CORRECTAMENTE.

4) EL ABRILLANTAMIENTO DE LAS CASCARAS DE LOS CÍTRICOS A TRAVES DE DETERGENTES PARA AUMENTAR EL COLOR Y SU VALOR COMERCIAL.

5) LA COSECHA DE PRODUCTOS FUERA DE ÉPOCA sin preever que necesitamos los aportes nutricionales de los vegetales en las épocas exactas.

6) Frutos con exceso de tamaño y color o poco sabor.

7) La siembra con semillas transgénicas la modificación de un gen en la semilla ¿ es natural ?

8) El deterioro de los campos por monocultivo y por no permitir le descanso a los suelos.

Somos nosotros quienes habitamos este planeta y los que debemos tomar conciencia de que tipo de hogar queremos habitar.

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