SUELOS

0,1 % ---- 1 % Minoritarios> 1% MayoritariosELEMENTOS TRAZA EN SUELOSImportantes en la nutricin de plantas, animales y humanos:B,Co,Cu,Mn,Mo,Zn,Se,I,Na,F,S,V

Importantes en la Prospeccin Geoqumica:Au, Ag,Co,Cu,Ni,Pb,W,Zn,Sn,U

Otros: Ga,Li,Rb,Sc,Cd,Cs,Ge,Hg,Nd,Ta,Sb,Zr

MATERIAL PARENTAL

Concentraciones promedio en ppm de algunos elementos traza en Rocas

CONTENIDO DE ELEMENTOS TRAZA EN ROCAS

CONCENTRACIONES COMUNES DE ALGUNOS ELEMENTOS TRAZA EN SUELOS

CONTENIDO DE ELEMENTOS TRAZA EN SUELOS ppm

CONDICIONES DE OXIDO-REDUCCION

FACTORES DEL SUELO QUE CONTROLAN LA MOVILIDAD DE LOS TRAZA1-. TEXTURA

2-. MINERALOGA DE ARCILLAS

3-. CAPACIDAD DE CAMBIO > CIC = MAYOR CAPACIDAD DE FIJAR ET

4-. CARBONATOS MANTIENE ALTOS VALORES DE pH (precipitan algunos elementos) Cd queda retenido por los carbonatos5-. XIDOS E HIDRXIDOS Alta capacidad de fijar elementos traza especialmente Cu

6-. MATERIA ORGNICA: Forman quelatos y complejos de cambio (migran con la MO o se acumulan con ella)

7-. pH

Suelos no maduros ---------- Roca parental contienen similares concentraciones de elementos traza Meteorizacin geoqumica (inorgnica) pasa a Meteorizacin Orgnica

-. Fenmenos de Adsorcin e Intercambio de cationes (Entre minerales de arcilla y Oxihidrxidos)

1-. Superficie especfica del adsorbente

2-. Tipo de carga3-. pH-. Materia Orgnica AH y AF

COMPORTAMIENTO GEOQUMICO DE ALGUNOS ELEMENTOS TRAZAZr (Baja movilidad) se encuentra en Circones

Ni (Baja movilidad) Se encuentra en sulfuros asociado a Cu, Co, Pt o minerales ultrfamficos con Mn y Cr

Cu (Alta movilidad en ambientes cidos pH < 5,5) Se encuentra en ferromagnesianos asociado a Pb, Zn, Mo En suelos puede ser adsorbido por xidos fe , Mn o por MO

Cr (Baja movilidad) Cromita o sustituyendo al Fe (III) en Piroxenos

Sr (Alta movilidad, baja Z/r) Puede sustituir al Ca

ELEMENTOS TRAZA BIOLOGICAMENTE IMPORTANTESMicronutrientes : Son nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas , consumo alrededor de (g/ha).

B, Zn, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, CoOtros(Na, V, Si) solo para ciertas especies

Cundo un elemento es esencial?

1-. Su ausencia impide completar el ciclo de vida2-. Ningn otro elemento puede suplirlo en la funcin fisiolgica3-. Debe formar parte de una molcula o intervenir en una reaccin enzimtica

APORTE DE NUTRIENTES AL SUELOFuncin biolgica de los elementos traza1-. Estn relacionados con la conservacin de la energa y con compuestos asociados a las estructuras Ejemplo: P, B, Si

2-. Estn involucrados en reacciones Redox Fe, Cu, Zn, Mo, Ni

3-. Estan relacionados con la elaboracin de ciertas hormonas de crecimiento y reproduccin vegetal Ej. Zn

4-. Participan en la respiracin as como en la asimilacin de Fe Ej. Cu

5-. Esenciales en la sntesis de proteina Ej. Mo

6-.Intervienen en el proceso de fijacin de N Ej. Mn y Mo

7-. Algunos metales pesados son esenciales para mantener el metabolismo del cuerpo humano (Zn, Se, Cu). Sin embargo, a concentraciones ms altas pueden conducir a toxicidad.

8-. Los elementos Cd, Hg, Pb no son micronutrientes y son extremadamente txicos, incluso en muy bajas cantidadesFuncin biolgica de los elementos trazaLos iones alcanzan la zona de absorcin de la raz por difusin a travs de la solucin del suelo,

Por otro lado pueden ser arrastrados por el movimiento del agua hacia la raz

Pueden entrar en contacto con la zona de absorcin a medida que la raz crece.

Los iones metlicos son movilizados por la secrecin de agentes quelantes, protenas que promueven la solubilidad del elemento o por la acidificacin de la rizsferaCmo llegan los elementos a la planta?

Mecanismos de Absorcin de micronutrientesA travs de un gradientede concentracinA travs flujos de agua

INTERCEPCIN POR LAS RAICES

CONCENTRACION DE NUTRIENTESDEFICIENCIA Y TOXICIDADPocos nutrientes en el suelo (MP)La necesidad de nutrientes cambia con el desarrollo de la plantaDiferentes tipos de tejido demandan diferentes proporciones de nutrientes (tallos, races, hojas)La proporcin de nutrientes en la planta depende de la asignacin general de recursos a esos compartimientosLavado de nutrientes por lluviasTextura del sueloDeficiencia de nutrientes en plantasEl impacto de la toxicidad de los metales en las plantas se mide por la disminucin en la longitud de las races

Las especies resistentes a los elevados niveles de metales txicos se utilizan como indicadoras

Las especies capaces de acumular metales en sus tejidos se utilizan como fitoremediadoras.

Los mecanismos de resistencia tienen un alto costo para la plantaToxicidad de nutrientes en plantas

Figura 3. ndices de bioacumulacin (IBA) dediversos elementos traza en plantas verdes y hogos.El IBA fue calculado como la relacin de elementostraza contenidos en plantas y hongos, respecto a laconcentracin en los suelos (Kabata-Pendas, 2000).Transferencia de nutrientesReduccin de reservas en el contenido vacuolarReduccin de tasas de fotosntesis y crecimientoOligotrofismo escleromorfismoIncremento de la masa de races y su capacidad de absorcin Simbiosis con microorganismosLatencia y muerte de meristemas(responsables del crecimiento de las plantas)Plantas carnvoras

Estrategias frente a la deficiencia de nutrientesExclusin:

A-. Implica la formacin de compuestos bioqumicos complejos en el medio ambiente o en la pared celular de las plantas; como respuesta ante niveles txicos de metales en el suelo

B-. Precipitacin de metales en el exterior, a travs de secrecin de cidos orgnicos

C-. Alteracin de los sistemas de membrana del transporte para reducir la entrada de metales y aumento en la actividad inica-. Comprende la captura de elementos qumicos en el interior de las clulas donde no tiene efectos txicos (vacuola y la pared celular)

-. Promueve reacciones de oxido-reduccin las cuales cambian el estado reactivo de los metales a una forma menos txicaAcumulacinLa hiperacumulacin es la capacidad que tienen algunas plantas para concentrar metales en sus tejidos a niveles muy por encima de los normales sin presentar sntomas de toxicidad.

1-.Presentan una tasa de crecimiento baja2-. Poca produccin de biomasa y un sistema radicular pobre,3-. Pueden acumular niveles de metales en su interior que pueden exceder valores tan altos como el 1% del peso seco de la planta4-. Asociadas a suelos metalferos contaminados5-. FitoremediacinElementoEspecieContenido normal (ppm)Contenido mximo (ppm)LocalidadCuBecium homblei1832.500ZambiaMnFucus vesiculosus4.81590.000RusiaNiAlyssum Bertolonii65100.000ItaliaZnThlaspi calaminare1.40010.000AlemaniaZnThlaspi caerulescens43.710Europa centralCdThlaspi caerulescens2.130Europa centralPbThlaspi caerulescens2.740Europa centralPLANTAS HIPERACUMULADORAS

ABSORCIN DE NQUEL

CICLO DEL MANGANESO