TEMA 16. SUELOS EXTREMOS
Hay suelos que tienen unas características difíciles para el crecimiento y desarrollo de
las plantas. Los suelos extremos más frecuentes son ácidos y calizos, suelos con metales
pesados, suelos salinos y los encharcados.
Estos tipos de suelos tienen algo en común, la problemática con los desajustes minerales,
cada uno el suyo. Son suelos donde solo las plantas que han encontrado el recurso
adecuado son capaces de sobrevivir.
Terminología clásica Concepto actualizado
Suelos ácidos y suelos básicos: Suelos ácidos → ↑Al = Toxicidad
Plantas calcífugas (acidófilas) y Suelos calizos → ↑ Ca = Toxicidad
calcícolas ↓ HPO42- ,Fe = Deficiencia
Toxicidad por iones “metálicos”
Suelos con Metales Pesados - pesados (Cd, Cr, Pb, Hg),
(↑Fe, Cu, Mn, Mo, Zn, Ni, Co)
- metales no pesados (Al, Be), metaloide
(As)
Suelos Salinos ↑↑↑ Cl, Na … ↑Mg, … = toxicidad iónica (+
efecto osmótico)
↑ disponibilidad Fe y Mn = toxicidad
Suelos encharcados ↑ generación SH2 = toxicidad
(+ limitación O2)
1.SUELOS ACIDOS Y CALIZOS
En los suelos calizos aparecen un tipo de plantas, Calcícolas, adaptadas y otras que
nunca aparecen en este tipo de suelos pero que se encuentran en los suelos silíceos que
son ácidos. El elemento determinante parece ser el Calcio, pero lo cierto es que esto
determina el pH, y el verdadero problema son las características asociadas a cada pH
del suelo.
Los suelos calizos son más básicos, se caracterizan por la deficiencia de Fe, Manganeso,
poca disponibilidad de P y otros con solubilidad en medio ácido.
Los silíceos son más ácidos y se moviliza alto contenido de Aluminio soluble que es tóxico.
Las plantas de suelos básicos son Calcícolas y Acidífugas y las plantas de suelos más
ácidos son Calcífugas y Acidófilas.???
• Plantas acidófilas (calcífugas):
El problema de los suelos con bajo pH es que son pobres en minerales, sobre todo en
cationes debido a que son desplazados por los aniones y cuando llueve se lixivian (K,Ca,
Mg), pero el problema más grande es la toxicidad que provoca el Aluminio que es muy
abundante y que con el pH ácido se solubiliza.
El aluminio inhibe el transporte de Calcio y Magnesio, inhibe la división celular y lo más
destacable es la alteración en el desarrollo de la raíz, dando raíces cortas, deformes,
con alteración en su función de absorción debido a que el Aluminio inhibe los pectatos
cálcicos (responsables de la flexibilidad de la pared)
Las plantas que viven en estos suelos tienen mecanismos para la supervivencia:
, -Mecanismos de evitación (exclusión):
Tienen distintas vías como la barrera de pH en la rizosfera, inmovilización del Al en la
pared celular, pero la más señalada es la exudación de quelantes (ácidos orgánicos)
que ligan el Al en el exterior de la raíz y lo inmovilizan en cierta medida.
En esta figura se comparan dos
genotipos de la misma planta, uno
resistente al Aluminio y otra no.
Se miden en la primera gráfica la
secreción de málico en respuesta
a la presencia de Al a lo largo del
tiempo. La planta resistente
segrega gran cantidad de málico.
En la segunda gráfica se mide la
secreción de málico en función de
la concentración de Al en el
medio. A mayor concentración de
Al mayor será la secreción de málico en las plantas resistentes, y no hay casi secreción
en las sensibles.
-Mecanismos de tolerancia (detoxificación):
Las plantas soportan que el tóxico entre dentro de la planta. Fundamentalmente se
basa en la formación de quelantes con el Al que entra, lo compartimentalizan en
vacuolas y esa célula muere.
Ej. Las hortensias viven en suelos ácidos, tienen alto contenido en Al y usan las dos
estrategias.
• Plantas calcícolas (acidífugas):
La problemática de este tipo de suelo es la baja disponibilidad de P (no está en su rango
de pH y precipita) y de Fe. Las plantas que viven en estos suelos en muchos casos
secretan protones, acidificando el entorno de la raíz de forma activa y la secreción
radicular de carboxilatos quelantes.
El otro problema es el alto contenido en Calcio, que en exceso es tóxico. La planta
detecta que en el fluido xilemático hay gran cantidad de Calcio e intenta solucionarlo
con diferentes estrategias dependiendo de la línea evolutiva. Se acumula de forma
soluble, previamente ligado con citrato, malato u oxalato. Este último forma oxalato de
calcio que precipita y se concentra en una vacuola. Además también pueden activar
la secreción al exterior mediante hidátodos de sales de calcio.
2.Suelos con metales pesados
En sentido estricto se refiere a los metales con densidad mayor de 5g/ml. No se engloban
todos lo metales existentes, si no a lo que generan problemas.
-Metales pesados:
No necesarios para las plantas son el Cadmio, el Cromo, el Plomo, Mercurio.
Hay elementos que se usan como nutrientes pero que en altas concentraciones pueden
provocar daños: Hierro, Cobre, Manganeso, Molibdeno, Zinc, Níquel, Cobalto…
-Metales no pesados:
Como el Aluminio o el Berilio que no son metales pesados pero que causan daño en las
plantas cuando están en grandes cantidades.
-Metaloides: como el Arsénico.
Hay suelos que tienen unas características difíciles para el crecimiento y desarrollo de
las plantas. Los suelos extremos más frecuentes son ácidos y calizos, suelos con metales
pesados, suelos salinos y los encharcados.
Estos tipos de suelos tienen algo en común, la problemática con los desajustes minerales,
cada uno el suyo. Son suelos donde solo las plantas que han encontrado el recurso
adecuado son capaces de sobrevivir.
Terminología clásica Concepto actualizado
Suelos ácidos y suelos básicos: Suelos ácidos → ↑Al = Toxicidad
Plantas calcífugas (acidófilas) y Suelos calizos → ↑ Ca = Toxicidad
calcícolas ↓ HPO42- ,Fe = Deficiencia
Toxicidad por iones “metálicos”
Suelos con Metales Pesados - pesados (Cd, Cr, Pb, Hg),
(↑Fe, Cu, Mn, Mo, Zn, Ni, Co)
- metales no pesados (Al, Be), metaloide
(As)
Suelos Salinos ↑↑↑ Cl, Na … ↑Mg, … = toxicidad iónica (+
efecto osmótico)
↑ disponibilidad Fe y Mn = toxicidad
Suelos encharcados ↑ generación SH2 = toxicidad
(+ limitación O2)
1.SUELOS ACIDOS Y CALIZOS
En los suelos calizos aparecen un tipo de plantas, Calcícolas, adaptadas y otras que
nunca aparecen en este tipo de suelos pero que se encuentran en los suelos silíceos que
son ácidos. El elemento determinante parece ser el Calcio, pero lo cierto es que esto
determina el pH, y el verdadero problema son las características asociadas a cada pH
del suelo.
Los suelos calizos son más básicos, se caracterizan por la deficiencia de Fe, Manganeso,
poca disponibilidad de P y otros con solubilidad en medio ácido.
Los silíceos son más ácidos y se moviliza alto contenido de Aluminio soluble que es tóxico.
Las plantas de suelos básicos son Calcícolas y Acidífugas y las plantas de suelos más
ácidos son Calcífugas y Acidófilas.???
• Plantas acidófilas (calcífugas):
El problema de los suelos con bajo pH es que son pobres en minerales, sobre todo en
cationes debido a que son desplazados por los aniones y cuando llueve se lixivian (K,Ca,
Mg), pero el problema más grande es la toxicidad que provoca el Aluminio que es muy
abundante y que con el pH ácido se solubiliza.
El aluminio inhibe el transporte de Calcio y Magnesio, inhibe la división celular y lo más
destacable es la alteración en el desarrollo de la raíz, dando raíces cortas, deformes,
con alteración en su función de absorción debido a que el Aluminio inhibe los pectatos
cálcicos (responsables de la flexibilidad de la pared)
Las plantas que viven en estos suelos tienen mecanismos para la supervivencia:
, -Mecanismos de evitación (exclusión):
Tienen distintas vías como la barrera de pH en la rizosfera, inmovilización del Al en la
pared celular, pero la más señalada es la exudación de quelantes (ácidos orgánicos)
que ligan el Al en el exterior de la raíz y lo inmovilizan en cierta medida.
En esta figura se comparan dos
genotipos de la misma planta, uno
resistente al Aluminio y otra no.
Se miden en la primera gráfica la
secreción de málico en respuesta
a la presencia de Al a lo largo del
tiempo. La planta resistente
segrega gran cantidad de málico.
En la segunda gráfica se mide la
secreción de málico en función de
la concentración de Al en el
medio. A mayor concentración de
Al mayor será la secreción de málico en las plantas resistentes, y no hay casi secreción
en las sensibles.
-Mecanismos de tolerancia (detoxificación):
Las plantas soportan que el tóxico entre dentro de la planta. Fundamentalmente se
basa en la formación de quelantes con el Al que entra, lo compartimentalizan en
vacuolas y esa célula muere.
Ej. Las hortensias viven en suelos ácidos, tienen alto contenido en Al y usan las dos
estrategias.
• Plantas calcícolas (acidífugas):
La problemática de este tipo de suelo es la baja disponibilidad de P (no está en su rango
de pH y precipita) y de Fe. Las plantas que viven en estos suelos en muchos casos
secretan protones, acidificando el entorno de la raíz de forma activa y la secreción
radicular de carboxilatos quelantes.
El otro problema es el alto contenido en Calcio, que en exceso es tóxico. La planta
detecta que en el fluido xilemático hay gran cantidad de Calcio e intenta solucionarlo
con diferentes estrategias dependiendo de la línea evolutiva. Se acumula de forma
soluble, previamente ligado con citrato, malato u oxalato. Este último forma oxalato de
calcio que precipita y se concentra en una vacuola. Además también pueden activar
la secreción al exterior mediante hidátodos de sales de calcio.
2.Suelos con metales pesados
En sentido estricto se refiere a los metales con densidad mayor de 5g/ml. No se engloban
todos lo metales existentes, si no a lo que generan problemas.
-Metales pesados:
No necesarios para las plantas son el Cadmio, el Cromo, el Plomo, Mercurio.
Hay elementos que se usan como nutrientes pero que en altas concentraciones pueden
provocar daños: Hierro, Cobre, Manganeso, Molibdeno, Zinc, Níquel, Cobalto…
-Metales no pesados:
Como el Aluminio o el Berilio que no son metales pesados pero que causan daño en las
plantas cuando están en grandes cantidades.
-Metaloides: como el Arsénico.
