Estructura del suelo y de las plantas

Leccion
Materiales

Suelo

El suelo como reactor

El suelo se define generalmente como la capa superior de la corteza terrestre, formada por partículas minerales, materia orgánica, agua, aire y organismos vivos. Constituye la interfaz entre el aire y el agua y alberga la mayor parte de la biósfera. Como la formación del suelo es un proceso extremadamente lento, puede considerarse que es un recurso no renovable en la escala de vida humana.

El suelo es un reactor natural sumamente importante, debido a que las transformaciones que se realizan en él dan productos necesarios para los seres vivos. En este sistema ocurren diversos procesos, entre los que destacan: adsorción, absorción, precipitación, descomposición, mineralización y humificación. Los tres últimos procesos convierten al suelo en un gigantesco sistema de tratamiento de residuos orgánicos (RO), en el que algunas de las sustancias provenientes de los restos de animales y plantas se degradan y otras se humifican, es decir, se transforman en humus (ácido húmico y ácido fiílvico, principalmente). 

Esto hace que el suelo funcione como un reactor purificador del ambiente. Por ejemplo, en el tratamiento de los residuos orgánicos, mencionados arriba, en la depuración del agua que pasa a través de él y en la transformación de diversos compuestos tóxicos, como los plaguicidas.

Los compuestos orgánicos corresponden a un 5% del suelo, por ello, es importante elevar lo máximo posible el porcentaje de materia orgánica para que nuestra huerta sea fértil. Todo suelo tiene una estructura dada por 3 elementos que lo conforman: arena, arcilla y limo. Según el porcentaje de cada uno de estos, podemos tener tres tipos de suelos, poroso (permeable), impermeable (por alto porcentaje de arcilla) o esponjoso. 

  Otro componente muy importantes, presente en el suelo, son los microorganismos. Estos se encuentran en los primeros 7 cm, conformando la capa fértil, se encargan de descomponer  y transformar la materia orgánica en inorgánica. La profundidad de la capa fértil dependerá de la zona donde estemos, en los lugares donde hay muchos vientos y/o lluvias, se arrastra parte de la superficie fértil. Por esta razón, es importante, en nuestra huerta, proteger esta capa de la erosión y no voltear la tierra cuando la preparamos para plantar, ya que llevamos los microorganismos a la parte interna del suelo donde no tienen aire y mueren.

Suelo arenoso: este tiene muy buen drenaje, pero no retiene el agua de riego y presenta un bajo contenido de nutrientes. ¿Cómo lo mejoramos? Mejoramos la retención de agua y la fertilidad de los suelos arenosos con el agregado de abono compuesto. Nuestro suelo costero es rico en fósforo lo que es beneficioso para el desarrollo de plantas de raíz como es la zanahoria y la papa, pero es pobre en nitrógeno y potasio por esto es necesario enriquecerlo con materia orgánica y compost.

A continuación les presentamos un audio con consejos para el uso del suelo realizado por Inés Castillo quien el 21/8 les dará una clase vía Zoom.

Estructura de las plantas

Es muy importante conocer la estructura de las plantas (hoja, tallo, flor, fruto y raíz) ya que esto nos será útil a la hora de planificar nuestra huerta. Entender como es su desarrollo es necesario para adaptar la superficie con la que contamos (suelo directo, distintas medidas de maceta, etc) para hacer nuestra huerta, también nos ayuda a planificar las asociaciones que podemos hacer, para que las plantas que pongamos juntas no compitan entre si por la luz, agua y nutrientes.

Los tejidos simples y los compuestos forman estructuras denominadas órganos. Un órgano consiste  en varios tipos de tejido adaptados en conjunto para llevar a cabo funciones específicas. Las plantas tienen 3 tipos de órganos, el tallo, las hojas y la raíz.  Las flores y los frutos se consideran hojas modificadas.

Tallo: Un tallo es cualquier parte de la planta que sostiene hojas y estructuras reproductivas (flor y fruto). Pueden variar de tamaño, desde una estructura delgada que sostiene una flor hasta un gran tronco de un árbol. En las plantas leñosas, lo que llamamos comúnmente ramas son en realidad tallos más cortos unidos a un tallo más largo y grueso. Todos los tallos disponen las hojas en la mejor posición para realizar la fotosíntesis, pero, no solo proporcionan sostén sino también, conectan las hojas y la raíz para que sea posible el transporte de agua, minerales y azúcares. Además la gran altura de algunos tallos protegen las hojas de la intervención de depredadores y los tallos que son leñosos desarrollan cortezas que protegen de agresiones físicas y de depredadores.

Hoja: Es el órgano fotosintético principal de las plantas, su forma plana maximiza la superficie de área expuesta a la luz solar. Las hojas además, actúan como una extensión del tejido vascular de la planta ya que en sus nervaduras también se encuentra el xilema y floema del cual reciben agua y minerales y transportan los productos de la fotosíntesis. También proveen la mayor parte de la presión que impulsa el agua a través del cuerpo vegetal. La fuerza principal que mueve el agua es un “tirón” que parte desde las hojas. Este tirón es generado por la pérdida de agua a través de los poros de las hojas, esta evaporación atrae más agua con nutrientes desde la raíz hasta las hojas nuevamente. A este proceso se lo denomina evapotranspiración

Izquierda: dibujo de estroma (poro) en una hoja; Centro: gráfico de apertura y cierre de estomas (poros); Derecha: imagen real de un estroma (poro) visto al microscopio óptico.

Raíz: La raíz tiene dos principales funciones, anclar la planta al suelo y absorber agua y minerales. La absorción solo se produce en las puntas de las raíces a través de unas estructuras denominadas pelos radiculares, estas son diminutas extensiones de células dérmicas de la raíz. Incluso en plantas de gran tamaño y árboles, la mayor parte del largo de la raíz sirve para que dichos pelos radiculares puedan llegar a regiones del suelo donde puedan obtener humedad y nutrientes.  

Raíz recién germinada de la semilla.

Muchas raíces, además de anclar la planta y absorber el agua, tienen funciones de almacenamiento, allí guardan alimento para las plantas que muchas veces son utilizadas por el ser humano para alimentarse como: zanahoria, rabanito, remolacha, papa, etc. Es importante aclarar que, aunque la raíz puede almacenar alimentos de la planta (azúcares y otros nutrientes) esta no los produce. La raíz no es fotosintética y en consecuencia, crece generalmente alejada de la luz. 

Flor: Las flores son estructuras reproductivas de las plantas a partir de las cuales se forma el fruto que posee las semillas, las cuales formarán nuevos individuos (nuevas plantas). Todas las partes de la flor son hojas modificadas. Una flor común se encuentra sobre un tallo conocido como pedúnculo. En la parte superior de éste aparece una punta hinchada denominada receptáculo, que sostiene las partes de la flor. Un receptáculo puede llevar hasta cuatro tipos de hojas modificadas: sépalos, pétalos, estambres y carpelos. Los sépalos y los pétalos son estériles, mientras que los estambres y los carpelos son las hojas modificadas fértiles y reproductoras.

Los estambres son las partes productoras de polen, o “masculinas”, de una flor. Cada estambre posee un filamento largo con una antera  compuesta por sacos polínicos, en el interior de estos sacos se produce el polen. Los carpelos son la parte portadora de óvulos, o “femenina”, de la flor. El estigma, localizado en la parte superior del carpelo, presta una superficie adherente para el polen. Este, luego de adherirse al estigma, fecunda a un óvulo que se encuentra dentro del carpelo formando así la semilla.

Las flores pueden ser masculinas (solo tienen estigma), femeninas (solo tienen carpelos) o bisexuales (contienen ambas), dependiendo de la especie. Es importante conocer esto cuando uno tiene un huerto ya que ciertas especies requerirán más atención para lograr que se produzca la polinización y que se forme el fruto. Por ejemplo, los tomates tienen flores bisexuales, y estas se autopolinizan, con la ayuda de insectos o del viento que hacen caer el polen en el estigma. Por otro lado, la planta de zapallo tiene flores femeninas y masculinas por separado, por esta razón, debemos saber reconocer cada tipo de flor para poder polinizar la femenina con polen proveniente de las flores masculinas.

Flores de zapallo: izquierda macho, derecha hembra

Fruto: Una vez que se produce la fecundación comienza a formarse la semilla y el fruto, este último se origina a partir de un tejido dentro del carpelo que contiene los óvulos. Logrando que, al final del proceso, el fruto contenga en su interior las semillas. Los frutos pueden tener múltiples fines, dependiendo de la especie. Protegen el embrión en desarrollo (semillas) de la desecación y, hasta cierto punto, también lo protegen de enfermedades y de la actuación de herbívoros. Promueven la dispersión de las semillas por parte de los animales que comen el fruto. Además, proporcionan un fertilizante recién hecho a la semilla que germina. 

Comúnmente, sin embargo, la mayoría de las personas utiliza el término fruto (o fruta) para referirse únicamente a las variedades jugosas de sabor dulce o ácido, como las manzanas, naranjas y limones. Por otro lado, algunos frutos que no son dulces, como los tomates, calabacines, arvejas y berenjenas, se conocen como “hortalizas”. De hecho, el término hortaliza se ha convertido en un calificativo popular para un amplio surtido de partes comestibles de los vegetales que no son dulces ni frutos, como tubérculos (papas), raíces modificadas (batatas), hojas (lechuga, espinaca, acelga), flores no abiertas y pedúnculos (brócoli).

 

Sistema de tejido vascular: Conduce agua, minerales y nutrientes a través de dos tejidos complejos el Xilema y el Floema. La suma de lo que transportan se denomina Salvia.

El Xilema transporta el agua y minerales desde las raíces, que la captan de la tierra, hacia todas las partes de la planta. Este proceso puede ser posible gracias a las propiedades del agua, adhesión y cohesión que permiten el ascenso del agua por capilaridad, y a la evapotranspiración

El Floema transporta azúcares y otros nutrientes orgánicos producto de la fotosíntesis desde las hojas hasta el resto del vegetal.

¿Que es la fotosíntesis?

Proceso químico que tiene lugar en las plantas con clorofila y que permite, gracias a la energía de la luz, transformar un sustrato inorgánico en materia orgánica rica en energía. En otras palabras es la manera que tienen las plantas para crear su propio alimento.

Para que se produzca la fotosíntesis, la plantas necesitan de:

  • Dióxido de Carbono (CO2) de la atmósfera. Este gas lo producimos los animales al respirar: inspiramos oxígeno y expiramos Dióxido de Carbono. También lo producen los vehículos y otro tipo de transportes, las calefacciones o el plástico cuando se disuelve con los años.

  • Energía de la luz solar.

  • Agua y nutrientes que consiguen a través de sus raíces.

Con estos elementos, las plantas ya pueden realizar la fotosíntesis. Este se produce en cuatro etapas principales:

Absorción

Las plantas poseen también células. Estas se llaman cloroplastos y se encuentran mayormente en las hojas de árboles y plantas. Los cloroplastos, a su vez, tienen dentro moléculas. Entre las más importantes está la molécula de la clorofila, que es la que absorbe desde las hojas la energía de la luz del sol.

Además, las plantas tienen raíces para absorber agua y nutrientes.

Por último, también desde las hojas, las plantas absorben CO2 de al atmósfera para poder empezar la fotosíntesis.

Circulación

Con el CO2 y la energía de la luz solar que absorben la hojas no es todavía posible realizar la fotosíntesis. Hacen falta los nutrientes. Estos pasan de las raíces al sistema circulatorio de la planta o el árbol en forma de savia bruta. Es decir savia que todavía no alimenta a la planta.

Fotosíntesis

Cuando la savia bruta llega a las hojas, entonces los cloroplastos empiezan a transformar la energía lumínica, el agua, los nutrientes y el CO2 en energía química como es la glucosa y otras moléculas complejas. Todas ellas forman la savia elaborada, que ya sí es el alimento de plantas y algas.

Respiración y eliminación de desechos

La planta aprovecha al máximo la savia elaborada y solo produce un desecho en la fotosíntesis: el oxígeno, el cual se expulsa durante todo el día.

Cloroplasto