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 La absorción de nutrientes es sólo desde la solución suelo ó fase líquida!! Raíz Suelo fase sólida 1 2 Iones sorbidos 3 Fase líquida 1 Inflow 2 Transporte 3 Sorción / Desorción
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 /cm 2 s) J = Flujo de agua o transpiración (cm 3 /cm 2 s) CL = Concentración del nutriente en solución (mol/cm 3 )
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, D e D e D L f 1 b D L = 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 D = coeficiente efectivo de difusión e t = tiempo de difusión
La capacidad buffer o tampón b dc dc L 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 C L = es la concentracion en la solución del suelo, mol cm -3 de solución b para: NO 3 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/ C L C = Concentración de nutrientes en el suelo que participan en la difusión (mol/cm 3 suelo) C L = Concentración en la solución suelo(mol/cm 3 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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