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Contenido
Influencia de la luz en el crecimiento y desarrollo de las plantas
Las plantas: Influencia del viento
Contaminación atmosférica. Crecimiento vegetal
Contenido
Fisiología vegetal
Estres, resistencia y tolerancia
Relaciones entre la planta y el suelo.
El agua como factor de estrés vegetal.
Resistencia y tolerancia al estrés.
Exceso de agua, hipoxia
Nutrición mineral en las plantas.
Estrés salino
Adaptación al estrés salino  
Estrés ionico
Fisiología de las plantas en suelos ácidos
Fisiología de las plantas en suelos alcalinos
Influencia de la temperatura sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas
Bases moleculares y fisiológicas de la resistencia a temperaturas extremas


Relaciones entre la planta y el suelo

 

El reino vegetal tiene +/- 350.000 especies de las cuales la mayoría son terrestres recogen nutrientes del suelo, del cual pueden derivar algunas situaciones de estrés. Veremos qué suelos son aptos para las plantas.

El suelo tiene tres fases:

1) Fase sólida, consta de los minerales del suelo, es de carácter inorgánico y también puede tener materia orgánica sólida proveniente de la descomposición de los organismos.
2) Fase líquida, es agua con iones inorgánicos y materia orgánica soluble disuelta, esta fase se conoce como la solución del suelo, cuya composición es importante para la planta ya que es a partir de esta fase de donde obtiene los nutrientes.
3) Fase gaseosa, tiene O2, CO2, N2..., pero desde el punto de vista nutritivo lo más importante es el O2 para la respiración, para la formación de ATP. Si no hay buen suministro de O2 no se da la absorción activa de iones. Es necesario el espacio vacio del suelo para la buena absorción.

La fase sólida determina en gran parte la composición química del suelo y su capacidad de retener agua y aportar O2 a las raices. La composición particular del suelo (textura) es la composición de partículas del suelo. Distinguimos granos de diferente tamaño, considerando sólo las partículas de 2 mm o menores que son las que tienen más fenómenos en la superficie, dentro de las partículas finas hay:

Partículas finas sólidas 2mm (%en suelo fértil con textura equilibrada).
• Arena; 2 – 0.2mm.......arena gruesa(30 a 50%), 0.2 – 0.02mm............arena fina.(15 a 30%)
• Limo; 0.02 – 0.002mm............(10 a 15%)
• Sustancias arcillosas 0.002mm.........(5 a 10%)

Según el % de cada tipo de partícula se definen los diferentes tipos de suelos,así,por ejemplo para catalogar a un suelo como arenoso necesita un 90% de arena. Desde el punto de vista de la fertilidad lo mejor es una estructura equilibrada: arcilla 5 a 10%; limo 10 a 15%; arena fina 15 a 30%; arena gruesa 30 a 50%

Tipos de suelo

*cuando las partículas son más grandes dejan espacios más grandes entre ellas es decir mejor aireación y permeabilidad al agua. Muy arenoso, se pierde mucho agua. Muy arcilloso, se retiene mucho agua.

Capacidad de intercambio iónico: Estructura del suelo. También es muy importante la estructura del suelo, que influye en estas propiedades y hace referencia a la agregación de estas partículas de la textura en conglomerados más grandes. Las partículas arcillosas no están de forma individual sinó que forman grandes masas .El suelo arcilloso tiene carga negativa y retiene cationes fácilmente por lixiviación. Las partículas más pequeñas se comportan como coloides y las cargas negativas se rechazan y no se agregan. Un medio así tiene pocos espacios aéreos y es malo para el crecimiento de la planta, pero si añadimos cationes, como el Ca2+, se neutralizan estas cargas y forman agregados más grandes.

Floculación por neutralización de carga y descenso de la disociación de grupos ionizables. Si una arcilla está bien estructurada deja espacios. Esto se da porque al no producirse repulsión se forman partículas mayores y dejarán dichos espacios.

Fase líquida del suelo: agua en el suelo. Se puede aplicar gracias al potencial hídrico, = conductividad del H2O:

Conductividad del agua

En las plantas el potencial provocado por la gravedad no se tiene en cuenta,ni tampoco , que hace referencia a la fuerza con la cual el agua está retenida. es la presión que ejercen las células de la pared celular sobre el componente hídrico. hace referencia a la presión provocada por los iones activos. Esta misma ecuación la podemos aplicar al suelo pero los sumandos varían su importancia relativa:

determinada por el tipo y estructura del suelo. En este caso no tiene importancia a la hora de proporcionar agua del suelo a las plantas, ya que el agua que habría no sería útil para la planta.
sí es importante si el suelo tiene muchasales, suelos salobres. Tb es importante el que hace referencia a la fuerza con la que el agua es retenida por partículas o capilares. La estructura del suelo se forma por capilares. no hay que tenerlo en cuenta porque es agua sometida a gravedad y se drena en el suelo no se retiene en los capilares, además está presente en pocos períodos de tiempo. Ésta no es el agua útil para la planta, el agua útil es la retenida por los capilares. Las plantas pueden absorber agua del suelo siempre que sea mayor que planta (planta es negativo a nivel de la raíz).Si = planta entonces punto de marchitez permanente :

Capacidad de campo, cuando el suelo ha perdido el agua gravitacional, únicamente queda agua capilar útil para la planta.
Punto de marchitez permanente = raiz .
El suelo arenoso, con menops agua tiene el mismo potencial que el arcilloso con más agua.
El pF es -log(). La humedad (%peso) es del suelo.
El potencial hídrico varía según la humedad y depende de la textura del suelo.
El punto de marchitez permanente (pmp) es el potencial hídrico por el cual la planta ya no puede absorber más agua del suelo ya que : suelo raíces. La cc es el suelo cuando está en capacidad de campo, que es el contenido de agua que puede contener el suelo cuando ha perdido toda su agua gravitacional y sólo se queda con el agua capilar, que es la útil para las plantas. El agua útil para la planta es el agua comprendida entre pmp y cc, observamos así que el agua útil es un 9-10% de la humedad para suelos arenosos, para el limo es el el 12-22%, y para los suelos arcillosos es tb superior el % en peso de agua útil. El agua útil en suelo arcilloso se da en mayor % que en suelo arenoso y limo. El potencial del agua en los poros del suelo es igual, en suelo salino, a su , y éste es igual a un valor de ±0.3/diámetro del poro, expresando en Mpa y el diámetro del poro en micras: w poro suelo salino = m = -0.3/d. Si el poro tiene un diámetro: Mayor de 60 micras la gravedad hace que los poros drenen automáticamente y el agua no queda retenida en los capilares. En arena el poro es mayor por eso retiene poco agua. En arcilla, al estar formado por partículas pequeñas, los poros son más pequeños y retienen más el agua:

Por esto un suelo arenoso es más propenso a secarse que uno arcilloso. En suelos arcillosos cuando se dan cambios de humedad,primero hay encharcamiento y luego se seca y se resquebraja y el agua se evapora. Los suelos arcillosos, desde el punto de vista hídrico sólo son beneficiosos cuando están bien estructurados. El w en el lugar donde están las raíces no sólo interesa para el suministro de agua, sinó también para la óptima conductividad del agua (K). La planta absorbe el agua por los pelos radiculosos (= pelos absorventes):

Los pelos absorventes contactan con los poros del suelo y abs el agua a favor de gradiente hídrico:

¿Qué pasa si ha absorbido toda el agua que podía absrober?. Si en un poro adyacente hay agua, ésta irá hacia el pelo absorbente.

La conductividad hidráulica es importante para el flujo de agua, y no es constante cuando varía el contenido hídrico del suelo. K en suelos arenosos es elevada cuando se encuentra cerca de la capacidad de campo. Cuando baja el del suelo arenoso K aumenta, así com el flujo de agua. Esto demuestra porque en arena las plantas presentan estrés de déficit hídrico aunque no carezcan de agua, ya que los poros son muy grandes y el agua se drena quedando poros llenos de agua y el de los poros es muy bajo.

Flujo de agua a traves de suelo-planta-atmósfera

Van Hamert postuló una analogía con un circuito eléctrico.

En contacto con la superfície de un cuerpo se forma una capa (película) de aire que no está en movimiento y rodea a la hoja y su componente de humedad, O2, CO2 es diferente a la atmosférica, ya que ésta suele tener más humedad y poco CO2 por tanto resistencia al paso de vapor de agua ya que se da un positivo y no se da un gradiente favorable. En este circuito la resistencia (r) más elevada, si consideramos al suelo cerca de su CC, se da en el paso hoja-atmósfera. En un circuito el flujo se puede regular por resistencias variables en el sitio de más , es decir en la hoja, donde están los estomas, que cuando están cerrados se da más diferencial de potencial hídrico por que aumenta la resistencia y menos cuando están abiertos (porque disminuye). Como el flujo debe ser mantenido si se incrementa la resistencia se debe incrementar el potencial hídrico, si se cierran los estomas ocurre esto, si se abren baja r y también .
R hoja- estoma abierto similar a 0.8 seg x cm –1
R hoja- estoma cerrado similar a 16 seg x cm –1

Aunque estuvieran los estomas cerrados, gracias a la cutícula la planta perdería agua:
R cutícula similar a 20-80 seg x cm –1
R capa límite similar a 3 seg x cm–1 (cuando no hay viento)
R capa límite similar a 0.35 seg x cm–1 (cuando hay fuerza del viento ya que la capa límite será más delgada).

Nutrición mineral

Elementos esneciales: C, H, O, N, P, S, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo, Cl, (Na, Ni, Si son esenciales para det especies).
C, H y O se obtienen de la atmósfera, el resto de la solución aquosa del suelo y también de los lugares de intercambio catiónico. Los suelos arcillosos llevan muchas cargas que pueden retener cationes (Cu, Mg, Ca, ...) y además pueden intercambiar estos cationes por H+, que serán absorbidos por la planta.
La capacidad de un suelo de suministrar nutrientes no depende sólo de la composición de éste sinó también del clima y de su capacidad de intercambio catiónico:
- En climas secos predominan suelos alcalinos.
- En climas lluviosos se dan mayoritariamente suelos ácidos con pocos cationes y muchos H+.
- Los protones de la lluvia y los elementos alcalinos son llevados a capas más profundas y los H+ ocupan su lugar, acidificando el suelo.
- El pH es importante para la disponibilidad de los nutrientes como el Fe, Mn y el Zn, que son más solubles a pH ácido que alcalino, en suelos ácidos hay buena disponibilidad de estos elementos, mientras que en suelos alcalinos se favorece la disponibilidad del Ca2+, entre otros.

 

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