AGUA Y PLANTAS, AL SERVICIO DE TODOS Cátedra Manuel Ancízar

Transcripción

1 AGUA Y PLANTAS, AL SERVICIO DE TODOS Cátedra Manuel Ancízar LUZ MARINA MELGAREJO MUÑOZ. Dr Sci. Profesora Titular Departamento de Biología Laboratorio de Fisiología y Bioquímica Vegetal Ciencia, tecnología e innovación para el país Marzo 2 de 2013

2 CONTENIDO El agua y ecosistemas colombianos El agua y las plantas. Factores ambientales que influyen Movimiento del agua y uso en grandes procesos dentro de las plantas Conocimiento y aplicaciones -Casos de estudio Solución en mitigación de problemas trabajo interdisciplinario

3 Colombia un país irrepetible Fuente: Márquez G. et al., Universidad Nacional de Colombia, Instituto de Estudios Ambientales IDEA, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología

4 Factores abióticos como bióticos afectan el crecimiento, la productividad, la supervivencia y la reproducción. Las plantas pueden sufrir estrés? Fuente de ilustraciones: PMS instrument

5 AMBIENTE RESPUESTA FISIOLÓGICA DE LA PLANTA DESEMPEÑO MECANISMOS DE ADAPTACIÓN Transpiración Fotosíntesis Luz +CO2 + H 2 O Azúcares H 2 O +CO2 +E Respiración Fundamenta buenas prácticas Agrícolas Manejo de bosques Conservación - Usos

6 Qué es El estatus hídrico es el estado de hidratación en que se encuentra la planta en un determinado momento. Indica la demanda de agua al interior de la planta. Con él se evalúa la necesidad de agua de la planta (esquemas de riego) y también el grado de adaptación al medio ambiente. Se determina el desempeño fisiológico de la planta

7 SISTEMA SUELO PLANTA ATMÓSFERA MOVIMIENTO AGUA POR DIFUSIÓN Y FLUJO MASIVO Fuente esquema: PMS instrument

8 TRANSPIRACIÓN FOTOSÍNTESIS

9 CONOCER APLICAR Casos de estudio en nuestros ecosistemas

10 Páramo Chingaza, Colombia Tensiómetro: permite medida de potencial hídrico del suelo Bomba de Schöllander: permite medida de potencial hídrico de la planta Fuente: Laboratorio de Fisiología y Bioquímica Vegetal, Departamento de Biología, Universidad Nacional de Colombia

11 Ψ A Fuentes: Alvarez-Flórez, F., Melgarejo, L.M., Romero, H. M., Doucet, L Protein electrophoretic patterns and anti-freezing activity in the leaf apoplast of the tropical Andean species Senecio niveoaureus. Acta Biológica Colombiana. 11 (2): Bayona C., Melgarejo, L.M., Marquinez, X., Grajales, F Fluctuaciones de potencial hídrico, prolina y azúcares reductores en Espeletiopsis corymbosa. En Estrategias adaptativas de plantas del páramo y del bosque altoandino en la cordillera oriental de Colombia. Editorial Universidad Nacional de Colombia

12 Caribe seco Colombiano. Modelo Gmelina arborea. 10x 40X Fuente: Laboratorio de Fisiología y Bioquímica Vegetal, Departamento de Biología, Universidad Nacional de Colombia

13 Ψ (Mpa) E (µg/cm2*s) A 0-0,2-0,4-0,6-0,8-1 -1,2-1, ADULTO JUVENIL PLANTULA ADULTO JUVENIL PLANTULA B 25 A Q Gmelina presenta tasas más altas de fotosíntesis y altos valores promedio de Uso Eficiente del Agua, con características de crecimiento y tolerancia a los largos períodos secos. -5 Fuentes: Crespo SC., Moreno AL., Rojas A., Melgarejo LM Principal component analysis of changes due to water stress for some osmolytes, pigments and antioxidant enzymes in Gmelina arborea Robx. leaves from trees planted in northern Colombia. Journal Brazilian of Chemical Society. 22(12): Rojas A., Moreno, L., Melgarejo LM., Rodríguez M Physiological response of Gmelina (Gmelina arborea Roxb) to hydric conditions of the Colombian Caribbean. Agronomía Colombiana. 30 (1):

14 PLANTAS ELEMENTO CULTURAL DENTRO DEL ACERVO HISTÓRICO DE LAS COMUNIDADES NATIVAS DE LA REGIÓN AMAZÓNICA Fuente: Instituto Sinchi, Universidad Nacional de Colombia.

15 Psidium guajava Región Andina Desarrollo de productos funcionales promisorios a partir de la guayaba (Psidium guajava L.) para el fortalecimiento de la cadena productiva. Morales, A.L., Melgarejo, L.M. (Editoras) Universidad Nacional de Colombia. Bogotá, Colombia. 200pp.

16 Respuesta de algunas plantas a la inundación Hipertrofia de lenticelas Raíces Adventicias Aerénquima En Mangles presencia de Pneumatóforos

17 MANGLAR Caribe Colombiano Foto. Mancera, E Efecto del cadmio en plántulas de A. germinans de 3 meses de edad crecidas en condiciones de hidroponía. Izquierda a derecha: Control, sometida a 20μM de CdCl 2 y 500 μm de CdCl 2. Fuente: Melgarejo LM, Moreno L, Cruz M, Matiz A. Evaluación de la capacidad de Avicennia germinans y Rhizophora mangle para ser utilizadas en programas de atenuación de la contaminación del agua por metales pesados en zonas costeras de Colombia. Sometido a publicación

18 Fuente: Tratamiento de Aguas Residuales: Sistema Hidrolution FMF NOTA: En nuestro país la tecnología de tratamiento de aguas preferiblemente con especies Nativas. con plantas es aplicable,

19 EL CONOCIMIENTO DE LA RELACIÓN AGUA-PLANTA, DEL DESEMPEÑO FISIOLÓGICO DE LAS PLANTAS Y SUS ADAPTACIONES A DETERMINADOS AMBIENTES PERMITE LLEGAR A UTILIZAR COMO HERRAMIENTAS PARA: 1. MITIGAR Y /O SOLUCIONAR PROBLEMAS COMO CONTAMINACIÓN DE AGUAS (POR BASURAS, POR METALES PESADOS, POR EXCESOS DE SALES) A TRAVÉS DE FITORREMEDIACIÓN 2. PROGRAMAS DE RESTAURACIÓN DE ECOSISTEMAS QUE HAN SIDO DEGRADADOS 3. USO DE LAS PLANTAS COMO ELEMENTO DEL PAISAJE EXTERIOR E INTERIOR. BIENESTAR SALUD PÚBLICA 4. CONSERVACIÓN Y USO DE LA BIODIVERSIDAD FORTALECIMIENTO DE CADENAS PRODUCTIVAS SEGURIDAD ALIMENTARIA EL AGUA, LAS PLANTAS, NUESTRO AMBIENTE ES ASUNTO DE TODOS. POR TANTO REQUIERE QUE AVANCEMOS EN CONOCIMIENTO, INNOVACIÓN, CREATIVIDAD Y TRABAJO INTEGRADO DE TODAS LAS DISCIPLINAS, ASÍ COMO PARTICIPACIÓN ACTIVA DE TODOS LOS COMPONENTES DE LA SOCIEDAD

20 AGRADECIMIENTOS: A USTEDES, A MIS ESTUDIANTES, A MIS COLEGAS, A LAS PERSONAS DE DIFERENTES REGIONES DEL PAÍS, A ENTIDADES GUBERNAMENTALES Y SECTOR PRODUCTIVO-EMPRESARIAL POR FINANCIACIÓN DE PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN