Nutrición mineral en plantas superiores

Horst Marschner

versión β tester 1.1 (abril 2008)

Contenido

Parte I Fisiología de la nutrición

01. Introducción, definición, y clasificación de los nutrientes minerales

02. Mecanismos de toma de iones de células individuales y raíces: transporte a corta distancia

03. Transporte a larga distancia en el xilema y floema y su regulación  

04. Toma y liberación de elementos minerales por hojas y otras partes aéreas vegetales

05. Rendimiento y las relaciones fuente - demanda

06. Nutrición mineral y rendimiento respuesta

07. Fijación de nitrógeno

08. Funciones de los nutrientes minerales: los macronutrientes

09. Funciones de los nutrientes minerales: los micronutrientes

10. Elementos minerales beneficiosos

11. Relaciones entre la nutrición mineral y  las enfermedades y plagas vegetales  

12. Diagnóstico de la deficiencia y toxicidad de nutrientes minerales

Parte II Relaciones planta-suelo

13. Disponibilidad de los nutrientes en los suelos

14. Efecto de los factores internos y externos sobre el crecimiento y desarrollo radical

15. La interfase raíz-suelo (rizosfera) en relación a  la nutrición mineral

16. Adaptación vegetal a condiciones químicas adversas del suelo

Prefacio a la primera edición

Los nutrientes minerales son esenciales para el crecimiento y desarrollo vegetal. De este modo la nutrición minerales es un área de fundamental importancia tanto en la ciencia básica como en la aplicada. Se ha hecho impresionante progreso durante las ultimas décadas en nuestro entendimiento de los mecanismos de toma de nutrientes y sus funciones en el metabolismo vegetal; al mismo tiempo, también ha habido avances en incrementar el rendimiento de cultivos al suministrar nutrientes minerales a través de la aplicación de fertilizantes. La principal meta de este texto es presentar los principios de la nutrición mineral en plantas, en base a nuestro actual conocimiento. Aunque se enfatiza en plantas de cultivo, también se presentan ejemplos de plantas no cultivadas incluyendo plantas inferiores en casos donde estos ejemplos se consideran más adecuados para demostrar ciertos principios de la nutrición mineral, cualquiera a un nivel celular ó como mecanismos particulares de adaptación a condiciones químicas adversas del suelo.

La nutrición vegetal es un tema estrechamente relacionado a otras disciplinas como la ciencia del suelo, la fisiología y bioquímica vegetal. En este textos, los nutrientes minerales en el suelo son tratados solo al grado considerado necesario para un entendimiento del cómo las raíces vegetales adquieren los nutrientes minerales del suelo, ó cómo las raíces modifican las propiedades químicas del suelo en la interfase suelo-raíz. Los procesos fundamentales de la fisiología y bioquímica vegetal, como la fotosíntesis y respiración, son tratados principalmente desde el punto de vista del cómo, y hasta que grado, son afectados ó regulados por los nutrientes minerales. Se incluye la fisiología de cultivos como un área de fundamental importancia práctica para la agricultura y horticultura, con particular referencia a las relaciones fuente-demanda que son afectadas por los nutrientes minerales y fitohormonas

. La nutrición mineral de la planta cubre un amplio campo. Por lo tanto no es posible tratar todos los aspectos con el detalle que merecen. En este texto, se cubren ciertos aspectos en mayor detalle, debido a que cualquiera recientemente se han vuelto particularmente importantes para nuestro entendimiento de la nutrición mineral, ó debido a los muchos avances que se han hecho en un área particular en la última década. Naturalmente, los intereses de investigación y evaluación personal son también factores que han influido la selección. Se ha dirigido particular énfasis al transporte de nutrientes minerales a corta y larga distancia, en las relaciones fuente-demanda, y en las relaciones planta-suelo. La intención de este texto también es permitir al lector de familiarizarse más con los mecanismos de adaptación de las plantas a las condiciones químicas adversas del suelo. Por lo tanto se enfatiza en la base genética de la nutrición mineral así como en las posibilidades y limitaciones de “ajustar el cultivo al suelo”, especialmente en los trópicos y subtrópicos.

He escrito este texto para estudiantes graduados e investigadores en los varios campos de las ciencias agrícolas, biológicas y ambientales, que ya tienen un profundo conocimiento de la fisiología, bioquímica vegetal y ciencia del suelo. En vez de extensas explicaciones sobre los procesos básicos, se enfatiza en ejemplos representativos –tablas, figuras, representaciones esquemáticas- que ilustran los varios aspectos de la nutrición mineral. En un texto de tan amplio propósito, no pueden evitarse las generalizaciones, pero se cita literatura relevante para estudios ulteriores y más detallados. En la literatura, se ha dado preferencia a las publicaciones más recientes. No obstante, también se citan en varias secciones ejemplos representativos de las contribuciones clásicas.

Aunque este texto es escrito por una persona, es no obstante el producto de la cooperación a varios niveles. Mi interés en la nutrición vegetal y mi carrera científica en este campo se deben a la inspiración del Dr. G. Michael. El texto como se presenta aquí no se habría logrado sin el excelente apoyo de dos colegas, el Dr. Römheld y Mr. Ernest A. Kirkby. Estoy en deuda con ellos. El Dr. Römheld no solo preparado los dibujos sino también proporciono concejos altamente valiosos acerca de la organización de las tablas y mejoras al texto. Mi viejo amigo Ernest A. Kikby corrigió el inglés y mejoró el primer borrador considerablemente mediante valiosas sugerencias y críticas estimulantes. Mis colegas en el instituto, el Dr. P. Martin, Dr. W. J. Horst y el Dr. B. Satterlmacher me ayudaron mucho,  mediante valiosas discusiones sobre varias áreas temáticas en este texto y a mantenerme libre por algún tiempo de enseñar y responsabilidades administrativas. Muchos colegas fueron suficientemente atentos para suplirme con sus fotografías originales, como se indica en la leyenda de las correspondientes figuras.

La preparación de un manuscrito tal requiere de experta asistencia técnica. Me gustaría agradecer especialmente a Mrs. H. Hoderlein por digitar el manuscrito.

De últimas pero no lo menos, tengo que agradecer a mi familia por animarme a escribir el texto y por su asistencia y paciencia a lo largo de este proceso consumidor de tiempo.

Horst Marschner

Stuttgart-Hohenheim

Agosto 1985

Prefacio a la segunda edición

Como se menciono en la primera edición la principal meta de este texto es presentar los principios de la nutrición mineral de las plantas superiores, en base a nuestro actual conocimiento. Esta ambiciosa meta requiere que el contenido del texto tenga que ser actualizado regularmente para que tome en cuenta los nuevos desarrollos en el tema lo que se ha hecho en esta segunda edición. La estructura del texto no se ha alterado y el área temática y número de capítulos permanecen igual. Sin embargo, se ha revisado el contenido de los capítulos y reemplazado en promedio cerca de la mitad de las figuras, tablas y referencias. En la Parte I se ha hecho más énfasis en las interacciones raíz-vástago, fisiología del estrés, relaciones hídricas, y funciones de los micronutrientes. En vista del creciente interés mundial en las interacciones planta-suelo, se ha alterado y extendido considerablemente la Parte II. Particularmente cierto para el Capítulo 14 acerca de los efectos de los factores externos e internos en el crecimiento radical, y el Capítulo 15 acerca de la interfaz raíz-suelo (exudados radicales, microorganismos rizosféricos, micorrizas).

La segunda edición no se habría logrado sin el apoyo de muchos colegas, amigos y colaboradores. De estos colegas yo estoy particularmente agradecido con el Dr. Ismail Cakmak,  Dr. Albrecht Jungk, Dr. V. Römheld y el Dr. Alexander Hansen. De nuevo mi viejo amigo Ernest A. Kirkby tomo la tarea más difícil de no solo corregir el inglés sino también de mejorar la presentación mediante valiosas sugerencias y críticas detallas, constructivas. También estoy altamente en deuda con el Dr. Eckhard George y su equipo por dibujar hábilmente las figuras, con mi hija Petra y el Dr. Ultrich Grauer por leer críticamente el texto y las pruebas, y con Mrs. Helga Hoderlein por la alta calidad de su asistencia técnica, especialmente al preparar el manuscrito.

Horst Marschner

Stuttgart-Hohenheim

Diciembre 1993

* * *

Un año después de la segunda edición de que se publicó su Nutrición mineral en plantas superiores, Horst Marschner murió en Septiembre de 1996. El había contraído malaria durante una visita a proyectos de investigación agrícolas en África Oriental.

Horst Marschner nació en 1929. Después de un periodo de aprendiz en una finca, el estudió Agricultura y Química en la Universidad de Jena, y trabajó en la Universidad de Hohenheim y en la Universidad Técnica en Berlín. Desde 1977, fue un profesor en el Instituto de Nutrición Vegetal, Stuttgart-Hohenheim. Además de que Horst Marschner fue a California y Australia  en términos sabáticos, fue responsable de proyectos en campo en muchos países en desarrollo, y fue visitado en Hohenheim por científicos invitados de todo el mundo que disfrutaron su entusiasmo. En su investigación, se interesó en muchos temas desde la ciencia del suelo hasta la fisiología vegetal. Contribuyó específicamente al entendimiento de la toma y uso de los nutrientes minerales por las plantas, efectos rizosféricos, aspectos ambientales de la nutrición vegetal, y adaptación de las plantas al bajo suministro y a condiciones adversas del suelo. Se volvió una figura líder en la nutrición mineral vegetal, y creyó que la ciencia y el pensamiento racional deberían ser usados para mejorar las condiciones de vida humana.

Además de escribir varios cientos de publicaciones científicas, Horst Marschner fue un profesor dedicado y mentor de jóvenes científicos. Sabemos de mucha gente que disfrutó de sus contribuciones en reuniones y conferencias. Le fascinaba la investigación en nutrición vegetal, y transmitió esta fascinación a aquellos que lo rodeaban. Su estrecha participación con la experimentación práctica fue base en la claridad de sus comunicaciones.

Cuando se le pidió escribir un texto acerca de la nutrición mineral en plantas, Horst Marschner sabia de los riesgos y retos de escribir como un solo autor un texto general. El fue gratificado por el éxito de Nutrición mineral en plantas superiores, los comentarios tan positivos de sus colegas, y por la apreciación mundial de científicos y estudiantes. Cerca al retiro de sus deberes oficiales como cabeza del Instituto, el buscaba ávidamente gastar más tiempo discutiendo y presentando el progreso en su campo, la ciencia de la nutrición vegetal. Ahora después de su inesperada muerte, este texto tiente que servir como legado de un hombre enérgico, noble, constructivo y estimulante.

Stuttgart-Hohenheim                                                               Eckhard George

Marzo 1997                                                                           Volker Römheld

N. del T.  

Tenemos entendido que no se consiguen libros originales (por lo menos en Colombia), la edición está agotada, el tema desactualizado, lo cual da pie a “publicar” esta traducción para difundir este clásico (sin ánimo de lucro).

Esta actual versión busca que el lector se remita forzosamente al texto original en inglés, no solo por su mayor seguridad, sino también porque el autor Mr. Horst Marschner en sus declaraciones siempre se remitía a otro autor (mínimo una referencia por párrafo), además de que varios términos fueron recortados, abreviaturas no traducidas, así mismo debido al modo de traducción (i.e., de afán, por trozos, sin revisiones exhaustivas).

Hay errores, y fatales, por lo tanto a lo político: úsese bajo su responsabilidad; si no hay retroalimentación, la probabilidad de error se incrementa…puede enviarnos un correo...

Se cambio de servidor para descargar imagenes, esperamos que este sea más constante... ni a corto ni a mediano plazo se van a hacer correcciones masivas, tal vez puntuales... eso depende de la retroalimentación...

En base a: Marschner H. 1995.Mineral nutrition of higher plants.second edition. 889pp. London: Academic Press.

Glosario de Especies Vegetales

Nombres botánicos de especies vegetales frecuentemente citadas en este libro