rizósfera y absorción de nutrientes

RIZÓSFERA Y ABSORCIÓN
DE NUTRIENTES
Lab. Relación SAP
U. de Chile
RIZÓSFERA
Se define como aquella zona del suelo que es
influenciada por las raíces, en la cual, los
exudados radicales afectan procesos del
suelo y a microorganismos que se
encuentran en él.
LA RAÍZ
Las funciones de la raíz son:
• Anclaje de las plantas en el suelo
• Absorción de agua y nutrientes
• Aumentar la solubilidad de los nutrientes en
el suelo
• Funciones especiales como almacenar
reservas, producción de hormonas, etc.
Medición de raíces
• Estimación directa desde el suelo sobre un
reticulado
• Monolitos de suelo
Caracterización del sistema
radical
•
•
•
•
•
•
•
Materia seca
Materia Fresca
Longitud radical (L)
Densidad radical (Lv)
Pelos Radicales
Radio de la raíz (r0)
Distancia media entre raíces (r1)
Pelos radiculares
1 mm
Absorción de Nutrientes
La absorción de los nutrientes es función de:
* La Disponibilidad de los nutrientes
(propiedades del suelo), dado por la
cantidad de nutrientes en el suelo, su
movilidad, disposición espacial, etc.
* Capacidad de Adquisición (propiedades del
sistema radical), cantidad de raíces para la
absorción, tamaño del sistema radical,
influjo.
Influjo =
Cantidad de nutriente absorbida
unidad de superficie de raíz * unidad de tiempo
El sistema suelo-raíz
Raíz
Suelo
fase sólida
2
Fase líquida
3
1
1
Inflow
2
Transporte
3
Sorción / Desorción
Iones
sorbidos
La absorción de nutrientes es sólo desde la
solución suelo ó fase líquida !!
La absorción de iones se caracteriza por:
• Selectividad
• Acumulación
• Diferencia genotípica
La absorción de iones es independiente de la
absorción del agua.
Funcionamiento del Sistema
Planta Suelo
1. La planta absorbe agua y con eso los
nutrientes disueltos en el agua del suelo
son transportados a la raíz por convección
o Flujo de Masa (FM).
2. La raíz también absorbe nutrientes de la
solución suelo (cantidad absorbida = U)
• Si U < FM se produce una acumulación
en la rizósfera (aumento de la
concentración)
• Si U = FM no hay cambio de concentración
en la rizósfera
• Si U > FM se produce reducción de la
concentración en la supeficie de la raíz. El
gradiente de concentración resultante
induce un Flujo por Difusión (FD)
Mecanismos de Transporte de
nutrientes del suelo a la raíz
Existen dos mecanismos de transporte:
1. Flujo de Masa (FM)
2. Difusión (FD)
Flujo de Masa
• Es un Flujo convectivo de nutrientes
disueltos en la solución suelo
• La transpiración es la fuerza del sistema
• Los nutrientes son transportados hacia la
superficie de la raíz, no hacia dentro de ella
FM = J * CL
FM = Flujo de masa (mol /cm2s)
J = Flujo de agua o transpiración
(cm3/cm2 s)
CL = Concentración del nutriente en
solución (mol/cm3)
Difusión
La difusión es el proceso en el cual partículas
de un líquido (iones, moléculas), gases o
sólidos se mezclan sin fuerzas externas. La
causa es la agitación térmica de las
moléculas, también llamado movimiento
Browniano. Este resulta en un movimiento
aleatorio de las partículas.
Cuando existe un gradiente de concentración
hay un movimiento mayor de la zona de alta
a la zona de baja concentración y de ahí
resulta un movimiento neto desde la zona de
alta a la zona de baja concentración.
El coeficiente de difusión efectivo, De
De
DL
1
f
b
DL = coeficiente de difusión en agua, cm² s-1
= contenido volumétrico de agua del suelo, cm³ cm-3
f = factor de impedancia o de tortuosidad
b = capacidad buffer o tampón
x
De t
x = extensión de la zona de depleción a 20 % de la depleción máxima
De = coeficiente efectivo de difusión
t = tiempo de difusión
La capacidad buffer o tampón
b
dC
dCL
C = es la concentración de nutriente difundible,es decir en
solución mas la cantidad en la fase sólida en equilibrio
con la solución del suelo, mol cm-3 de suelo
CL = es la concentracion en la solución del suelo, mol cm-3 de solución
b para:
NO3 varía de 0,1 a 0,4 (b NO3 = θ )
K
varía de 3 a 100
P
varía de 200 a 2000
Aspectos químicos de la
disponibilidad de nutrientes
* Exudados radicales
* Capacidad tampón del suelo (b)
b = C/ CL
C = Concentración de nutrientes en el suelo que
participan en la difusión (mol/cm3 suelo)
CL = Concentración en la solución suelo(mol/cm3
solución)
Cinética de Absorción
Relación entre la tasa de absorción de un
nutriente (influjo) y su concentración en la
solución
Se ve afectada por:
• Estado nutricional de la planta
• Temperatura de la solución
• Concentración de nutriente en el suelo
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