DEFICIENCIAS NUTRIMENTALES EN PLANTAS Y SU INFLUENCIA EN EL CRECIMIENTO Y DESARROLLO El crecimiento, desarrollo, productividad, calidad de frutos y vida probable de las plantas, así como todo lo relacionado al uso y utilización de los vegetales por el hombre, se encuentra íntimamente ligado a su estado nutrimental. El diagnóstico del estado nutrimental de una planta se puede hacer mediante observaciones visuales de síntomas de deficiencias, excesos y toxicidades; análisis de suelo y análisis foliares. Las tres técnicas deben emplearse en forma complementaria para establecer un acertado diagnóstico nutrimental. La interpretación de los resultados de laboratorio se basa en un nivel óptimo de los distintos nutrimentos. El Valor Crítico y el Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación, han sido probados exitosamente para determinar el máximo rendimiento. La susceptibilidad a los desequilibrios nutrimentales en las plantas se manifiesta de forma diversa en cada especie, siendo algunas especies altamente susceptibles; como es el caso del frijol (Phaseolus vulgaris), tomate (Lycopersicon esculentum), pepino, (Cucumis sativus), maíz (Zea mays), etc. Los cultivos en hidroponía permiten controlar los niveles de nutrimentos disponibles para la planta por lo que la observación y evaluación de los fenómenos fisiológicos causados por deficiencias o excesos nutrimentales son fácilmente detectables. La finalidad de esta práctica es la identificación en forma visual de las características de deficiencias nutrimentales inducidas y su efecto en el crecimiento y desarrollo de plantas de tomate rojo (Lycopersicon esculentum). OBJETIVOS a)Describir las características de la planta de tomate rojo y comparar con base a la literatura las deficiencias inducidas de los nutrimentos de N, P, K, Ca, Mg y S. b) Determinar la influencia de las deficiencias de N, P, K, Ca, Mg y S en crecimiento y desarrollo de las plantas de tomate rojo evaluando las siguientes variables: 1.- Altura Total de la Planta, 2.Peso Fresco, 3.- Peso Seco, 4.- Área foliar y, 5.- Concentración de clorofila total en la tercer hoja nueva. Material y métodos: 6 Plántulas de tomate rojo con 30 días de crecimiento previo, 3 vasos de unicel de 250 mL y 6 de plástico rígido transparente de 250 mL, horno, balanza granataria, agrolita, cordón de algodón, pizeta con agua destilada, tubos de 13 X100 mm, acetona al 80%, espectrofotómetro, mortero con pistilo, 12 tubos de ensayo, gradilla, 3 pipetas de 10 mL, 1 pipeta de 5mL, 1 pipeta de 1mL, 2 propipetas, una probeta de 25 mL y una regla. Procedimiento: Coloque 2 plántulas por vaso de unicel con agrolita previamente humedecida con agua destilada y una mecha de algodón que permitirá el ascenso de la solución completa (apéndice 4) que se encuentra dentro del vaso de plástico transparente de acuerdo al esquema Fig.1. Los vasos deberán estar debidamente rotulados señalando el grupo, equipo y el tratamiento de deficiencia. Cuando las plantas tengan un tamaño de 15 a 18 cm o bien 30 días de crecimiento se debe suspender la aplicación de la solución completa y por 5 días la humedad será mantenida con agua destilada, posterior a los 5 días se aplicara la solución que inducirá la deficiencia indicada por el profesor, la cual se mantendrá por 20 días. El tratamiento que le corresponda a cada equipo podrán prepararlo siguiendo las indicaciones del apéndice 4, cada equipo debe establecer y cuidar al menos cinco vasos con sus plantas con una deficiencia que el profesor le indicara.

Después de los 20 días y de acuerdo a las condiciones de crecimiento de sus plantas con deficiencias nutrimentales se deberá de caracterizar la morfología y los daños que presenten sus plantas y elaborara un cuadro con la información recabada de los demás equipos. Calcule el área foliar de cada planta, para ello dibuje el contorno de las hojas de cada hoja trifoliada sobre papel bond, recórtelas, péselas y guárdelas en un sobre debidamente etiquetados de acuerdo a cada tratamiento. Pese por triplicado un cuadro de papel bond de 5 x 5cm. Obtenga el área foliar de cada plántula tomando como referencia el peso del área conocida. Determine el tamaño de vástago y raíz de cada planta, el peso fresco, y el peso seco (después de 24 horas a 70 °C). Evalúe la concentración de clorofila, a, b y total, corte 2 g de hojas de tomate rojo, macérelas con 5 ml de acetona al 80 %, centrifugué a 3500 rpm por 10 min. Decante el sobrenadante en una probeta y afore a 10 mL con acetona al 80%, mida en el espectrofotómetro a 663 nm, 646 nm y 470 nm. Calcule las concentraciones de pigmentos según las siguientes ecuaciones. Clorofila a [Ca = 12.21 A663 – 2.81 A646] Clorofila b [Cb = 20.13 A646 – 5.03 A663] Carotenoides totales Ccar = (1000 A470 – 3.27 [Ca] – 104 [Cb] )/198 Los valores obtenidos corresponderán a la concentración en μg·ml-1 de solución en la celda del espectro. Multiplique el valor obtenido por la el volumen de dilución y ajuste al peso fresco registrado.

Figura 1. Forma de establecer las plantas de tomate rojo

RESULTADOS Describa en el siguiente cuadro las características de las plantas de tomate rojo inducidas con deficiencias nutrimentales

Deficiencia Testigo

Características Visuales

N P K Ca Mg S

Anote en este cuadro los resultados obtenidos de las mediciones de las plantas de tomate rojo con deficiencias nutrimentales Tratamiento de deficiencia altura total de las plantas (cm)

área foliar de la plantas (cm)

peso fresco de las plantas (g)

N 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

P 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

K 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

Ca 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

Mg 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

S 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

(g)peso seco de las plantas

clorofila total de la plantas (mg/mL)

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

Para la interpretación de los resultados considere a cada deficiencia nutrimental como un tratamiento, la unidad experimental es una planta en donde la repetición será cada planta. Con los resultados realice un análisis de varianza para cada variable y obtenga sus conclusiones CUESTIONARIO 1. Describa las características de las deficiencias nutrimentales inducidas de Nitrógeno, Fósforo, Potasio y Azufre en las plantas utilizadas durante la práctica 2. Describa cuales serán las características que presente una planta bajo condiciones de una alta concentración de sodio en la solución del suelo. 3. Clasifique los nutrimentos esenciales utilizados en esta práctica por su función, características, en macro y micronutrimentos, por su movilidad en suelo y planta justificando su clasificación. 4. Describa la función fisiológica de los nutrimentos Nitrógeno, Fósforo, Potasio y Azufre. 5. Cuando aparecen en la planta las características de deficiencia, exceso y toxicidad de algún elemento. BIBLIOGRAFÍA Chapman, H.D. 1966. Diagnostic Criteria For Plants and Soil. Ed. by H.D. Chapman, University of California, Press Berkeley. Kaufman, P.B., Labavitch, J., Anderson-Prouty, A., and Ghosheh, N.S. 1975. Laboratory Experiments in Plant Physiology , MacMillan Publishing Co., in New York. Machlis, L. and Torrey, J.G.,1956. Plants in Action: A Laboratory Manual Plants of Physiology, W.H. Freeman and Co., San Francisco, California. Summer, M. E. , 1976. Use of the DRIS System in Foliar Diagnosing Field Problems al High Yield Levels, ASA Meetings, Houston, Texas, November30, 1976. 18 pp.

Wellburn, A.R. 1994. The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. J. Plant Physiol. 144: 307-313. Perales Vela H., et al. 2005. Biología Celular y Bioquímica. Manual de Laboratorio. Facultad de Estudios Profesionales Iztacala. Universidad Nacional Autónoma de México. Tlalnepantla Estado de México. González, M. S. y Peñalosa, C. I. 2000. Biomoléculas: Métodos de análisis. Universidad Nacional Autónoma de México. Facultad de Estudios Superiores Iztacala. Tlalnepantla, Estado de México. Burgueño H. Gómez,R.J.N. y Montoya. M. I., 1996, La fertilización en cultivos Hortícolas con acolchado plástico: Los análisis de la savia: La movilidad de los elementos minerales. Folleto No. 2 De. BURSAG. S.A. de C:V: Culicán Sinalóa Mexico. p.p. 68