NUTRICIÓN VEGETAL DETERMINACIÓN DE LA DEFICIENCIA DE MINERALES POR EL FENOTIPO EXTERNO DE LA PLANTA Determinación del fenotipo de varias réplicas de Lycopersicum sculentum en distintas condiciones nutricias y caracterización de su estado carencial

Juan de Dios Franco Navarro Ldo en Biología por la Universidad de Sevilla. Correo Electrónico: [email protected], [email protected] Para Bioscripts: www.bioscripts.net

Determinación del fenotipo de varias réplicas de Lycopersicum sculentum en distintas condiciones nutricias y caracterización de su estado carencial. (Para Bioscripts: www.bioscripts.net) Franco Navarro, J.D. Ldo en Biología por la Universidad de Sevilla.

DETERMINACIÓN DE LA DEFICIENCIA DE MINERALES POR EL FENOTIPO EXTERNO DE LA PLANTA OBJETIVO: observar el fenotipo externo de cada una de las planta problema, y caracterizar cada una según el tipo de déficit mineral que pensamos que tenga, teniendo como referencia una serie de cultivos en diferentes condiciones conocidas de déficit mineral.

DESARROLLO DEL ENSAYO: Especie a estudiar: Lycopersicum sculentum (tomate), de la familia de las Solanáceas. Cultivadas durante 5 semanas por sistema de cultivos hidropónicos, con unas condiciones de fotoperiodo de luz de 12 horas, y con un intervalo de temperatura entre 25 y 27ºC. Las semillas de Lycopersicum sculentum fueron lavadas, en solución diluida de hipoclorito sódico (lejía comercial), para desinfectar las semillas antes de sembrarlas y trabajar así en condiciones casi de asepsia para evitar que infecciones de hongos o bacterias interfieran en el fenotipo final de la planta, lo cual llevaría a conclusiones erróneas

respecto

al

estado

nutricional

de

la

planta.

El cultivo se llevo a cabo según viene recogido en el protocolo de la práctica de nutrición vegetal.

Las soluciones Stock: son aquellas soluciones preparadas para los cultivos hidropónicos, que pondrán a las plantas del tomate en diferentes condiciones de cultivo.

Relación de Soluciones Stock 1,4 1 0,8 0,6 0,4

Tipo de Solución

2

M-Fe

J-K/S

H-K/P

G-Mg/S

F-Mg/N

E-Mg

D-Ca

C-Ca/N

B-N

0

I-K/N

0,2 A-N/P

Molaridad (M)

1,2

Determinación del fenotipo de varias réplicas de Lycopersicum sculentum en distintas condiciones nutricias y caracterización de su estado carencial. (Para Bioscripts: www.bioscripts.net) Franco Navarro, J.D. Ldo en Biología por la Universidad de Sevilla. Relación de Soluciones Stock (oligoelementos)

Molaridad (Mx10^

)

1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 L-Mo

L-Zn

L-Mn

L-B

L-Cu

0

Tipo de Solución

Por tanto, para las plantas control, con condiciones conocidas de estrés nutricional o salino, hemos aplicado las siguientes soluciones nutritivas, con presencia/ausencia de soluciones stock:

Solución stock

Control

A B C D E F G H I J L M

-N

-P

-K

-Ca

X X X

X X X X

X X

X X X

X

-Mg

-S

-Fe X

X X X

X

X X

X X X

X X

X X X

X X X

X

X

X

X

X

X

X X

X X

X X

X X X X X X

X X X X

X X

Datos previos: Teniendo en cuenta que nos basamos en el fenotipo de las plantas para determinar los estados carenciales de estas, tendremos que tener en cuenta también los estudios anteriores que han versado sobre esta materia, para poder hacer un análisis comparativo que refute nuestras observaciones.

Se adjunta tabla de síntomas extraída del libro Fisiología de la Plantas. Taiz & Zieger. Tema 5.

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Tabla de Síntomas de Lycopersicum sculentum:

DÉFICIT DE Mg

Similar a los síntomas

Clorosis general con

del potasio al

reminiscencias verdes.

principio. Hojas

Tallo y pecíolos

cloróticas, con

muestran tonalidades

necrosis terminal.

rojizas, y las venas

Puede desarrollar

rosadas. La planta

manchas anaranjadas,

adquiere un aspecto

amarillentas o

amarillento enfermizo.

moradas.

DÉFICIT DE S

Venas y pecíolos con

Necrosis en la base de

tono rojizo claro.

las hojas. Crecimiento

Hojas verde claro –

muy lento. Las puntas

amarillentas

de las hojas se arrugan

(cloróticas). Las hojas

por translocar Ca a la

terminales son aun

base. A veces se

verde claro, pero más

encuentran pecíolos sin

pequeñas. Pequeño

DÉFICIT DE N

Los bordes se arrugan.

DÉFICIT DE Ca

porte en general.

foliolo o con un fragmento necrótico.

El síntoma inicial son Necrosis puntuales. La

manchas blancas en las

planta es enana

hojas (spots). Necrosis

(desarrollo muy lento).

marginal, clorosis

Tonalidades púrpuras

irreversible intervenal

en tallo, pecíolo y

que acaba en necrosis.

envés de las hojas.

Las hojas se arrugan y se rompen.

DÉFICIT DE K

DÉFICIT DE P

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Tabla de Fenotipos y abreviaturas empleadas:

• COLOR DE LAS HOJAS Verde Oscuro Verde Oscuro-Morado Verde Verde Amarillento Amarillento Verde Amarillento - Morado

Vo VoM V Va A VaM

Nada

-

Muy Pequeño

PP

Pequeño Medio-Pequeño Medio Grande

P MP M G

• PORTE

• PILOSIDAD TALLO/HOJAS Tallo Nada Piloso

0plt

Tallo Poco Piloso

-plt

Tallo Muy piloso

+plt

Hojas Nada Pilosas

0plh

Hojas Poco Pilosas

-plh

Hojas Muy pilosas

+plh

Hojas no dentadas

d-

Algunas hojas no dentadas

d+/-

Hojas poco dentadas

-d

Hojas dentadas

+d

• HOJAS:

• MANCHAS Y OTRAS CARACTERÍSTICAS: Presenta n hojas con cotiledones

nC

Clorosis

-Cl

Necrosis y Hojas arrugadas Manchitas blancas Pocas hojas, planta poco voluminosa Hojas muy anchas Nerviación/Tallo Marrón Oscuro Muerte del 25% / 50% / 75% / 100% Hojas terminales Hojas basales

Ne Spot ph hA n/tM */**/***/**** ↑ ↓

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OBSERVACIONES TOMADAS: PLANTAS

P1

P2

P3 (17/4/08)

P4

V

G

V

G

V

G

+plh/t

+d

+plh/t

+d

+plh/t

+d

Control 2

NH4

+

NO3

-

Va

MP

Va

MP

Va

MP

+plh/t

d+/-

-plh/+plt

d+/-

-plh/+plt

d+/-

V

G

V

G

V

G

+plh/t

+d

+plh/t

+d

+plh/t

+d

1C

3C

3C 2

Va(↓)/A(↑)

M

Va(↓)/V(↑)

G

Va(↓)/V(↑)

G

-plh/t

+d

-plh/+plt

+d

-plh/+plt

+d

-Mg -Cl (↑)

-Cl (↓)

-Cl (↓) Ne (↓)

-S

A

M

A

G

A

G

+plh/t

+d

0plh/+plt

+d

0plh/+plt

+d

2C n/tM Va/A

n/tM

P

-Cl (↓)

n/tM

A

-/PP

-

-plt/h

-plt/h

***

****

-Cl

-Cl

-K

-N

1C

Ne

Spot

Ne

Spot

V/A

PP

Va

P

Va

M

-plt/h

-d

-plh/+plt

-d

-plh/+plt

-d

1C

0C

ph

Ne(↓)

6

ph

0C -

ph

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PLANTAS

P1

P2

VoM

PP

-pht/h

-d

P3

P4 -

-

****

-

-P 1C Ne

ph

V

M

V

M

V

M

ESTRÉS

-pht/+phh

-d

-pht/+phh

-d

-pht/+phh

-d

SALINO

hA

VaM

hA(↓)/ARR(↑)

MP

Va

+pht/-phh

hA(↓)/ARR(↑)

PP

-phh/+pht

-Ca -Cl

1C

-Cl (↑)

Ne

1

3C

PP

-

**

-Cl (↑)

Ne (↑)

Ne (↑)

V

G

V

GG

V

GG

+plh/t

+d

+plh/t

+d

+plh/t

+d

(≈NO3-)

1C

0C Spot (↓)

2

A

0C 4

Spot (↓)

V

G

V

GG

V

GG

+plh/t

+d

+plh/t

+d

+plh/t

+d

(≈NO3-)

1C

0C Spot (↓)

0C 5

Spot (↓)

3

V/A

p

Va

PP

Va

PP

(empieza en P3 a

-plt/h

-d

-plt/h

-d

-plt/h

-d

presentar sintomas de estrés

*

*

salino)

ph

ph

4 (≈-N, y en

V/A

PP

A

PP

A

PP

-plt/h

-d

-plt/h

-d

-plt/h

-d

1C

1C

1C

P3 ≈-S) ph

n/tM

7

ph

n/tM

ph

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PLANTAS

5

P1

P2

P3

P4

VoM

PP

VoM

PP

-pht/h

-d

-plt/+plh

-d

1C

*

0C

***

Ne

ph

Ne/Arr

ph

Ne/Arr

Va/A

P

Va/A

PP

Va/A

PP

(≈-P)

VoM

-

6

-plt/h

-plt/h

-d/*

(≈-K)

-Cl

-Cl (↓)

1C

-ClT

1C

Ne

Spot

Ne (↓)

Spot

NeT

Spot

VaM

MP

A

P

A

PP

+pht/-phh

d-/*

-Cl

2C

-ClT

2C

Ne

ph

NeT

ph

7

+pht/-phh

(≈-Ca)

-Cl

1C

Ne

8

V/A

PP

V/A

MP

V/A

MP

-plt/h

-d

+plt/-plh

-d

+plt/-plh

-d

1C

-Cl (↑ter)

-Cl (↑ter /↓)

ph

Ne (↑ter)

Ne (↑ter /↓)

Va

MP

Va

M

Va

M

+plh/t

d+/-

+pht/-phh

d+/-

+pht/-phh

d+/-

(≈-N)

9 (-Mg)

10 +

(≈NH4 , en la p3

***

-Cl

-Cl

Ne/Arr (↓)

Spot

Ne/Arr (↓)

Spot

Va

MP

Va

M

Va

MG

+plh/t

d+/-

+pht/0phh

d+/-

+pht/0phh

d+/-

empieza a mostrar

n/tM

síntomas de –S)

8

n/tM

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CONCLUSIONES:

PLANTA 1: Planta de gran porte, de hojas anchas y verdes, muy pilosa en general. Ha desarrollado 4 flores. Esta planta coincide con los controles observados a los cuales se les ha puesto o bien NH4+ o bien NO3-.

PLANTA 2: Planta de gran porte, de hojas anchas y verdes, muy pilosa en general Ha desarrollado 5 flores. Esta planta coincide con los controles observados a los cuales se les ha puesto o bien NH4+ o bien NO3-.

PLANTA 3: Planta de muy pequeño porte, de hojas pequeñas y poco hendidas, coloración verde amarillenta, poco pilosa en general. No ha desarrollado flores. El 50% de las plántulas que había plantadas han muerto. Esta planta coincide con el cultivo en estrés salino.

PLANTA 4: Planta de muy pequeño porte, de hojas pequeñas y apenas hendidas,

El tallo y los pecíolos

coloración amarillenta, poco pilosa en

presentan tonalidades

general. Tras un mes continúa presentando 1

rojizas oscuras, y las

cotiledón. Esta planta coincidía en las

venas de las hojas

primeras semanas con el cultivo con déficit

tonalidades rojizas claras.

de N, pero en la última semana parecía tener

No ha desarrollado flores.

similitudes con el déficit de S.

PLANTA 5: Planta de muy pequeño porte, de hojas pequeñas terminales y arrugadas hacia adentro, coloración verde oscuro - púrpurea. Clorosis que acaba en necrosis generalizada. Tras un mes de cultivo, se han muerto todas las plántulas. Síntomas claro de déficit de P.

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PLANTA 6: Planta de pequeño porte, de hojas pequeñas terminales y arrugadas hacia adentro, coloración verde amarillenta. Clorosis y necrosis en las partes bajas primero, luego general. Pequeñas manchitas blancas. Sigues conservando 1 cotiledón. Síntomas claro de déficit de K.

PLANTA 7: Planta de pequeño porte, de hojas pequeñas basales. Las hojas terminales necrosadas al final del pecíolo. Han muerto el 75% de las plántulas cultivadas. Conserva 2 cotiledones (1 cada una). Síntomas claro de déficit de K.

PLANTA 8: Planta de porte medio, de hojas verde claro. Se observa clorosis y necrosis en zonas terminales. Planta poco pilosa. Tallos, pecíolos y venación con tonalidad rojiza oscura. Síntomas claros de déficit de N.

PLANTA 9: Planta de porte medio, de hojas verde claro amarillentas. Se observa clorosis y necrosis en hojas basales, y también se observan pequeñas manchitas blancas. Síntomas claros de déficit de Mg.

PLANTA 10: Planta de porte mediogrande, de hojas verde amarillentas. Tallos y hojas más o menos pilosos. Comenzó presentando aspecto saludable como el cultivo 1 y 2, pero ha acabado algo amarillenta, que seguramente son síntomas de de déficit de S.

10

Las hojas superiores movilizan el Ca en ellas, se vuelven cloróticas y se necrosan, quedando solo los peciolos, y las hojas basales conservan algo de verde.

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Foto de Familia

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BIBLIOGRAFÍA: Fisiología de las Plantas. Taiz & Zieger (2005). Tema 5. (www.plantphys.net)

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