Nutrientes del suelo

NUTRIENTES DEL SUELO

Elementos esenciales para el desarrollo vegetal:

C-H-O-N-P-K-Ca-Mg-S Macronutrientes

Fe-Mn-B-Mo-Cu-Zn-Cl Micronutrientes

*Micronutrientes: Se requieren en pequeñas cantidades. Su

insuficiencia da lugar a una carencia, y su exceso a una toxicidad.

*Macronutrientes: Se requieren en grandes cantidades.

MACRONUTRIENTES

C-H-O-N-P-K-Ca-Mg-S

Elemento Fuente

C aire x fotosíntesis

O aire

H agua del suelo

N fijación simbiótica, suelo

otros solución del suelo

NITRÓGENO

La cantidad de N en el suelo es muy baja en contraposición

de lo que consumen los cultivos que es muy alta.

El N:

•Favorece el crecimiento vegetativo

•Produce suculencia

•Da el color verde a las hojas

•Gobierna en las plantas el uso de potasio, fósforo y otros.

Un exceso de este elemento retarda la maduración, debilita

la planta, puede bajar la calidad del cultivo y puede

provocar menor resistencia a enfermedades.

El N se encuentra en distintas formas en el suelo, aunque es

absorvido por las plantas y microorganismos como nitrato

(NO3

-) o amonio (NH4

+).

Debido a que la solubilidad de los compuestos nitrogenados

es alta, su disponibilidad para las plantas y microorganismos

normalmente también es alta bajo determinadas condiciones,

por ej.si el estado de oxidación es el adecuado.

La estrategia central para la nutrición nitrogenada se basa en

"optimizar el balance de nitrógeno en el suelo", maximizando

las entradas y minimizar las salidas, las que varían según:

- cultivo

- suelo

- fertilización

- nivel de materia orgánica

- prácticas agronómicas

Entradas de N al suelo: fijación biológica.

Este proceso consiste en capturar nitrógeno del aire en forma

de N2 y transformarlo en NH3 - NH4 +.

Pérdidas de N:

- lixiviación

- volatilización

- cosecha

- erosión

El mayor reservorio de nitrógeno en el suelo se encuentra en

los microorganismos que lo habitan: bacterias, hongos y

nemátodos .

Ciclo del N

Flechas amarillas: fuentes humanas de nitrógeno para el ambiente. Flechas

rojas: transformaciones microbianas del nitrógeno. Flechas azules indican

las fuerzas físicas que actúan sobre el nitrógeno. Flechas verdes indican los

procesos naturales y no microbianas que afectan la forma y el destino del

nitrógeno.

Ciclo del N

La Fijación del Nitrógeno

N2 -------------NH4

+

La fijación del nitrógeno es un proceso en el cual el N2 se convierte

en amonio. Es la única forma en la que los organismos pueden

obtener nitrógeno directamente de la atmósfera.

Algunas bacterias, por ejemplo las del genero Rhizobium fijan N

por procesos metabólicos.

Simbiosis La asociación íntima de dos organismos diferentes que se

benefician mutuamente en la relación.

NH4

+--------- N Orgánico

El amonio producido por el nitrógeno que fija la bacteria es

incorporado rápidamente a proteínas y otros compuestos

nitrogenados.

Mineralización del Nitrógeno:

N Orgánico ------------- NH4

+

Amonificación

Hidrólisis enzimática

R-NH2 + HOH R-OH + NH3 + energía

Amino

2NH3 + CO3H2 (NH4)2CO 2NH4

+ + CO3

2-

amonio

El nitrógeno amoniacal sigue 4 caminos posibles:

-consumo por m.o.

-plantas superiores

-fijación por arcillas

-se nitrifica (oxidación del amonio)

Después de que el nitrógeno se incorpora en la materia orgánica,

frecuentemente se vuelve a convertir en nitrógeno inorgánico a

través de un proceso llamado mineralización.

Al morir los organismos, bacterias y los hongos descompone la

materia orgánica. y parte del N se convierte en amonio, quedando

disponible para ser usado por las plantas o para transformaciones

posteriores en nitrato (NO3

-) a través del proceso llamado

nitrificación.

Nitrificación:

NH4

+-------------- NO3

-

amonio nitrato

Es una oxidación enzimática.

2NH4

+ + 3O2 2NO2

- + 2H2O + 4H+ + energía

2NO2

- + O2 2NO3

- + energía

La nitrificación requiere la presencia del oxígeno y de bacterias

nitrificantes: nitrobacterias.

* nitrosomas (pasan compuestos amoniacales a nitritos)

* nitrobacter (pasan nitrito a nitrato)

Los iones de amonio de carga positiva se unen a partículas y materias

orgánicas del suelo que tienen carga negativa, evitando ser lixiviado.

El ion nitrato de carga negativa no se mantiene en las partículas del

suelo y puede ser lavado del perfil. Esto lleva a una disminución de la

fertilidad del suelo y a un enriquecimiento de nitrato en aguas

superficiales y subsuperficiales.

Para la nitrificación se requiere:

- aireación: procesos oxidantes

- temperatura: rango óptimo 27° - 32°

mínimo: 1.5°

máximo: 51°

- humedad: es necesario cierto grado de humedad. Muy mojado o

seco no hay actividad

- calcáreo: estimula la nitrificación

- fertilizaciones: estimula el proceso

Los nitratos pueden:

- ser usados por m.o.

- ser usados por las plantas

- sufrir pérdidas por drenaje

- sufrir pérdidas por volatilización

Denitrificación

NO3

------------- N2+ N2O

A través de la denitrificación, las formas oxidadas de nitrógeno

como el nitrato y el nitrito (NO2

-) se convierten en N2 y, en menor

medida, en gas óxido nitroso. La denitrificación es un proceso

anaeróbico realizado por bacterias denitrificantes

NO3

--------- NO2

------ NO------- N2O------- N2

El óxido nítrico (NO) contribuye a formar smog.

El óxido nitroso (N2O) es un gas que contribuye al efecto

invernadero.

El N2 se pierde rápidamente a la atmósfera.

Volatilización (pérdida del 20%)

-2 O -2 O

2HNO3 2HNO2 HNO 2H2O + N2

nitratos nitritos hiponitritos N (volatil)

- 2 O

N2O + H2O

óxido nitroso (pH>7) (volatil)

2NO + H2O

óxido nítrico (pH < 6) (volatil)

Efectos ambientales

El 100 % de los fertilizantes nitrogenados aplicados al suelos

no se mantienen en el mismo ni son utilizados por los cultivos.

Parte son lavados por la lluvia o el agua de riego, en

superficie o profundidad y pueden acumularse.

El agua del suelo que se usa como fuente de agua potable, si

presenta nitrógeno en exceso puede provocar cancer y

dificultades respiratorias en los niños. La U.S. Environmental

Protection Agency (Agencia de Protección Ambiental de los

Estados Unidos) ha establecido un standard de nitrógeno

para el agua potable que es de 10 mg por litro de nitrato-N.

El nitrógeno reactivo (como el NO3

- y el NH4

+) que se

encuentra en el agua y suelos de la superficie, también puede

ingresar a la atmósfera como componente del óxido nítrico

(NO) y el óxido nitroso (N2O).

Los óxidos de nitrógeno contienen una porción significativa de

la acidez en la lluvia ácida que es la causante de la

deforestación en Europa y del Noreste de Estados Unidos.

Cantidades excesivas de nitrógeno y fósforo en un cuerpo de

agua pueden llevar a la eutrofización, proceso mediante el

cual se da el crecimiento de algas y bacterias. Estas bacterias

consumen mucho del oxígeno disponible, los peces comienzan

a morir y el ecosistema entero es afectado. Además, la

proliferación de algas afecta la estética del paisaje y destruye

la belleza escénica.

DÉFICIT Y EXCESO:

Su falta provoca color verde pálido en las hojas tirando a

amarillo. Empieza primero por las hojas más viejas. La planta

no crece, aunque puede florecer.

Si hay exceso de nitrógeno, el crecimiento es exagerado, la

planta es débil y tiernas y, por tanto, más propensas a las plagas

y enfermedades, al viento, a la lluvia y al granizo, al frío.

Deficiencia de nitrógeno

FÓSFORO

Se necesitan conocer dos aspéctos básicos para entender su

funcionamiento en el sistema suelo-planta:

- su dinámica en el suelo.

- la fisiología del cultivo.

El Fósforo:

- luego del N es el macronutriente que en mayor medida

limita el rendimiento de los cultivos.

- interviene en numerosos procesos bioquímicos a nivel

celular.

- contrubuye a las raíces y a las plántulas a

desarrollarse rápidamente y mejora su resistencia a las bajas

temperaturas.

- incrementa la eficiencia del uso del agua.

- contribuye a la resistencia de algunas plantas a

enfermedades.

CICLO

DEL

FÓSFORO

Formas y ciclo global de P en el suelo.

Formas orgánicas: (60-50%)

Se encuentran en el humus del suelo,

...