Tema 10 - Las relaciones entre los nutrientes - 22/10-24/10
RELLENAR
Clase del 24/10
Orden de los nutrientes mas importantes en suelo:
Nitrogeno o N
Fosforo o P
Potasio o K
Proporcion calcio fosforo
#### Calcio
Tallos y Hojas (por mucha pared celular) en forrajeras son ricas en calcio. Especies calciforas o acidofilas son el genero lupinus o altramuz (Acidofilo estricto).
Los pastos y forrajes y semillas de leguminosas / granos son altos en calcio.
Harinas de hueso y pescado tambien son altas en calcio.
Cereales son bajos en calcio al tener poca pared celular.
Magnesio
Resumen automatico
Concentraciones típicas de elementos
Elemento
En suelo (% DM)
En planta (% DM)
Relación Planta:Suelo
En animal (% DM)
Relación Animal:Planta
N
0.28
2.80
x10
3.20
x9
P
0.20
0.40
x2
2.66
x13
S
0.10
0.35
x3.5
0.50
x5
K
1.50
2.50
x1.7
0.67
x0.67
Na
0.25
0.25
x1
0.50
x2
Ca
1.80
0.60
x0.33
4.66
x7.8
Mg
0.80
0.20
x0.25
0.15
x0.75
Animal : Suelo
N → x32
P → x13
S → x5
Ca → x3
Nota: La acumulación relativa de C, N y P es muy grande en los seres vivos.
N₂ de átomos → 100 : 14 : 1 en organismos.
Ciclo del Carbono
Fuente: IPCC (2014), Fifth Assessment Report
Unidades: Miles de millones de toneladas de CO₂/año
Componentes:
Combustibles fósiles
Vegetación
Océanos
Suelos
Tierra
Nitrógeno
Interrelación entre Atmósfera – Plantas – Animales
Procesos:
NO₃⁻ → NH₄⁺ → Proteína
NO₂⁻ → NO → NH₄⁺ → Proteína
NH₄⁺ → Proteína vegetal → Proteína animal
N₂ atmosférico → Clorofila
Riesgos:
Intoxicación por nitratos/nitritos (NO₃⁻, NO₂⁻)
Meteorismo por desequilibrio proteína/fibra
Ciclo del Nitrógeno en el suelo
Componentes del suelo:
Materia orgánica
Bacterias: Rhizobium, Azotobacter
Solución del suelo
Complejo adsorbente
Procesos principales:
Fijación (simbiótica y no simbiótica)
Nitrificación
Desnitrificación
Mineralización
Inmovilización
Lixiviación
Volatilización
Adsorción:
NO₃⁻ → adsorbido débilmente (lavable)
NH₄⁺ → adsorbido con mayor fuerza (difícilmente lavable)
Consecuencias:
Eutrofización de aguas — Pérdidas gaseosas (N₂, N₂O, NH₃)
Reservas y flujos globales de N
Reserva atmosférica: 3.800.000 millones t
Incorporaciones anuales:
Fijación industrial: 30·10⁶ t/año
Fijación biológica: 44·10⁶ t/año
Fijación electroquímica y fotoquímica: 8·10⁶ t/año
Extracciones:
Por cultivos: 27·10⁶ t/año
Por vegetación natural: 12·10⁶ t/año
Pérdidas: lixiviación, desnitrificación, volatilización
Factores de riesgo — Intoxicación por nitratos/nitritos
Agua de bebida contaminada
Consumo de plantas ruderales o nitrófilas (Rumex, etc.)
Abonado reciente con nitratos
Suelos encharcados (anaerobiosis)
Condiciones frías o de poca luz
Hierba demasiado joven
Fósforo
Atmósfera – Plantas – Animales
Componentes principales:
ADP, ATP
ADN, ARN
Fosfolípidos
Ácido fosfoglicérico
Fitina
Funciones:
Crecimiento y formación de huesos
Actividad microbiana del rumen
Producción de leche
Deficiencia:
Raquitismo
Esterilidad
“Pica” o apetito depravado (osteofagia)
Fósforo en el suelo
Fuentes:
Apatito (Ca(H₂PO₄)₂)
Fosforita
Abonos fosfatados
Formas:
H₂PO₄⁻ y HPO₄²⁻ (solubles)
Fosfatos de Al y Fe (suelos ácidos)
Fosfatos de Ca y Mg (suelos alcalinos)
Pérdidas:
Por lixiviación (menor que nitratos)
Adsorción:
Adsorbido a cargas + del complejo coloidal (Ca²⁺ como puente catiónico)
Disrupción del ciclo del fósforo
Referencia visual (imagen incluida):
“Human perturbation of the global phosphorus cycle: Changes and consequences”
Yuan et al. (2018). Nanjing University.
Calcio (Ca)
Funciones
Formación de huesos y cáscaras (huevos)
Coagulación sanguínea
Producción de leche
Regulación del pH de la savia
Parte de las paredes celulares
Patologías:
Hipocalcemia crónica
Hipocalcemia aguda (“fiebre vitularia”)
Especies:
Calcícolas (básicas)
Calcífugas (ácidas)
En el suelo
Fuentes:
Caliza (CaCO₃)
Yeso (CaSO₄·2H₂O)
Silicatos de Ca
Retención:
Ca²⁺ fuertemente adsorbido
Pérdidas: por lavado (difícil)
Magnesio (Mg)
Funciones
Núcleo de la molécula de clorofila
Catalizador del metabolismo del fósforo
Formación de huesos
Actividad de flora ruminal
Deficiencia:
Hipomagnesemia crónica o aguda (“tetania de la hierba”)
Fuentes del suelo:
Dolomía ((Ca, Mg)CO₃)
Silicatos de Mg
Adsorción:
Mg²⁺ retenido con fuerza → pérdida por lavado difícil
Potasio (K)
Funciones
Osmosis celular
Permeabilidad de membranas
Actividad enzimática
Excitabilidad neuromuscular
Fuentes:
Feldespatos
Filosilicatos
Adsorción:
K⁺ retenido débilmente → lavado fácil
Azufre (S)
Funciones
Síntesis de aminoácidos azufrados (cisteína, metionina)
Formación de proteínas, clorofila y queratina
Actividad enzimática reductora (NO₃⁻ → NH₄⁺)
Actividad simbiótica de Rhizobium
Formación de lana y faneras
Fuentes:
Yeso (CaSO₄·2H₂O)
Sulfatos en la solución del suelo
Materia orgánica
Adsorción:
SO₄²⁻ adsorbido a cargas + del complejo coloidal
Pérdidas:
Lavado moderado (intermedio entre nitratos y fosfatos)
[Texto en imagen:]
“Abonos: Sulfato, Superfosfato”
“https://www.youtube.com/watch?v=WEJRASWbBXQ8&t=342s”
Comparativa general de elementos en alimentos
Producto
N
P
Ca
Mg
Cereales (grano)
Altos
Bajos
—
—
Co-productos de cereales (salvado de trigo)
Altos
Bajos
Altos
—
Oleaginosas y tortas
Altos
Bajos
Altos
—
Leguminosas grano
Altos
Bajos
Altos
—
Pastos y forrajes
Bajos
Altos
Altos
Altos
Especies con azúcares (patata, remolacha, caña, plátano)
Altos
—
—
—
Harinas de huesos/pescado
Altos
Altos
—
—
Relación Ca:P
1:2
2:1
Problemas ambientales globales
Eutrofización (aguas y suelos)
Cambio climático
Alteración de ciclos biogeoquímicos (N, P)
Pérdida de integridad de la biosfera
Uso excesivo de fertilizantes
[Texto de imagen:]
“Current status of the control variables for seven planetary boundaries (Steffen et al., 2015, Science 347).”
En riesgo: Flujos bioquímicos (N, P)
Dentro de límites: Ozono estratosférico, aerosoles, agua dulce
[Imagen final del documento:]
“Our Nutrient World — UN Environment Assembly (Colombo, Sri Lanka, 2019)”
“United Nations Global Campaign on Sustainable Nitrogen Management: Nitrogen for Life”
“Problema global: eutrofización, contaminación de aguas de boca, disponibilidad de nutrientes.”
