El papel del suelo y del agua en la nutrición autótrofa

Actividad experimental 2.

El papel del suelo y del agua en la nutrición autótrofa

Preguntas generadoras:

1. ¿De qué se alimentan las plantas?

Las plantas se alimentan de materia inorgánica, la absorción de los elementos químicos se produce fundamentalmente a través de sus hojas y a través de sus raíces. Del aire toman el carbono y el oxigeno que se encuentran combinados formando el dióxido de carbono CO2. El proceso de la fotosíntesis es capaz, con la ayuda de la luz solar, de convertir este compuesto junto con el agua y los minerales tomados del suelo en azucares.

2. ¿De qué manera participa el suelo en la nutrición autótrofa?

Las raíces son las que toman el agua y las sales minerales indispensables para su desarrollo. La savia, liquido que circula para toda la planta, es la que distribuye este alimento. La tierra proporciona a la planta los elementos minerales esenciales, como pueden ser el nitrógeno, fosforo, calcio y potasio.

3. ¿Cuál es la función del agua en la nutrición autótrofa?

Es el componente imprescindible en la reacción química de la fotosíntesis. Constituye también el medio necesario para que se puedan disolver los elementos químicos del suelo que las plantas deben utilizar para construir sus tejidos.

Planteamiento de las hipótesis:

Nosotras pensamos que es muy importante saber cuál es el papel que tiene el agua y el suelo dentro de la nutrición autótrofa,  conociendo de qué manera se alimentan las plantas. En este experimento creemos que será de la siguiente manera:

Vasos: 
1.-Se observará el agua y las sales minerales, y la planta tendrá un buen crecimiento.
2.- La planta no crecerá porque el tezontle no tiene las sales necesarias para que la planta forme su alimento.
3.-Será lo mismo que en vaso anterior pues el agua de la llave no proporcionará toda la materia que se necesita en la fotosíntesis.
4.-Si crecerá la planta aunque le falte soporte del suelo porque la solución contiene las sales necesarias, aunque la planta no tenga soporte.

Introducción

El suelo contiene sales minerales, hongos, bacterias y una diversidad de formas de vida. Estos microorganismos se alimentan de materia orgánica en descomposición, que transforman en compuestos inorgánicos y que a su vez constituye la materia prima que utiliza la planta para realizar la fotosíntesis.

La materia inorgánica entra a la planta disuelta en agua. Por su naturaleza, el agua no sólo es la fuente de hidrógeno indispensable para la construcción de moléculas orgánicas, sino también es el solvente de la mayor parte de los solutos que se encuentran en las plantas y demás seres vivos y participa en las reacciones biológicas. En el caso particular de los vegetales, éstos incorporan agua para compensar las pérdidas por transpiración. Aunque el suelo y el agua son esenciales para llevar a cabo los procesos fisiológicos de los vegetales, no son el alimento de las plantas, sino solamente son la materia prima que estará involucrada en las transformaciones químicas de la fotosíntesis.

Objetivo:

·        Establecer el papel del agua y del suelo en la nutrición autótrofa.

Material:

1 vaso de precipitados de 1000 ml

1 probeta de 100 ml

1 espátula

1 vidrio de reloj

1 agitador

4 envases de plástico de 250 ml aproximadamente

Regla en milímetros

Tezontle

Material biológico:

Plántulas de frijol

Tierra

Sustancias:

Nitrato de calcio

Sulfato de magnesio

Fosfato de potasio monobásico

Agua destilada

Equipo:

Balanza granataria electrónica

Procedimiento:

A. Preparación de la solución hidropónica.

Pesa 1.2 gr de nitrato de calcio, agrega 5 gr de sulfato de magnesio y añade 3 gr de fosfato de potasio monobásico. Disuélvelos en agua destilada y afóralos a 1 litro.

B. Siembra de las plántulas.

Selecciona doce plántulas de frijol y mide la longitud inicial de cada una. Después enumera cuatro envases de plástico (de aproximadamente 200 o 250 ml) y siembra tres plántulas por envase, con los sustratos que a continuación se mencionan:

·   En el envase 1 agrega tierra hasta cubrir las raíces de las plántulas y añade 10 ml de agua de la llave.

·   En el envase 2 acomoda el tezontle hasta cubrir las raíces de las plántulas y añade 10 ml de agua destilada.

·   En el envase 3 coloca tezontle hasta cubrir las raíces de las plántulas y añade 10 ml de agua de la llave.

·   En el envase 4 vierte la solución hidropónica y acomoda las plántulas cuidando de que las raíces queden sumergidas.

NOTA: Es importante que cada clase riegues y midas las plántulas, durante el tiempo que te indique tu profesor.

Para regar las plántulas añade:

·   Agua de la llave a los envases 1 y 3

·   Agua destilada al envase 2

·   Solución hidropónica al envase 4.

NOTA: Recuerda que se debe agregar la misma cantidad de agua o de solución hidropónica en los 4 envases, según sea el caso.

Resultados: Completa la siguiente tabla:

	Recipiente 1 Suelo + 10 ml de agua de la llave	Recipiente 2 Tezontle + 10 ml de agua destilada	Recipiente 3 Tezontle + 10 ml de agua de la llave	Recipiente 4 Solución hidropónica
Medición inicial	1 cm	1 cm	1 cm	1 cm
Medición 1	5 cm	3 cm	2 cm	3 cm
Medición 2	6 cm	5 cm	4 cm	6 cm
Medición 3	7 cm	7 cm	5 cm	9 cm

Análisis de los resultados:

Al observar la tabla de los registros que realizamos, la planta que más creció fue la que estaba en la solución hidropónica, esto se debe a que las plantas necesitan sales minerales.
La planta que menos creció fue la contenida en tezontle y agua destilada, esto se a que no contenía ningún tipo de sal mineral para la planta.

En comparación con los otros equipos, pudimos notar que no hay gran diferencia y que en algunos equipos se presento la contaminación de las soluciones.

Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:

Sinceramente en todos los equipos creció la gran mayoría a excepción de unos que se contaminaron, pero a pesar de eso pequeños problemas logramos observar cómo es que el suelo y el agua contribuyen mucho a que las plantas realicen la fotosíntesis.

Conceptos clave: Plántula de frijol, nutrición autótrofa, crecimiento, hidroponía, suelo.

ü  Plántula de frijol: En Botánica, más específicamente en plantas vasculares, se denomina plántula a cierta etapa del desarrollo del esporófito, que comienza cuando la semilla sale de su dormancia y germina, y termina cuando el esporofito desarrolla sus primeras hojas no cotiledonares. Una plántula típica consiste de tres partes principales: la radícula o raíz embrionaria, el hipocótilo o tallo embrionario y los cotiledones.

ü  Nutrición autótrofa: Los seres autótrofos (a veces llamados productores) son organismos capaces de sintetizar todas las sustancias esenciales para su metabolismo a partir de sustancias inorgánicas, de manera que para su nutrición no necesitan de otros seres vivos. El término autótrofo procede del griego y significa "que se alimenta por sí mismo". Los organismos autótrofos producen su masa celular y materia orgánica, a partir del dióxido de carbono, que es inorgánico, como única fuente de carbono, usando la luz o sustancias químicas como fuente de energía. Las plantas y otros organismos que usan la fotosíntesis sonfotolitoautótrofos; las bacterias que utilizan la oxidación de compuestos inorgánicos como el anhídrido sulfuroso o compuestos ferrosos como producción de energía se llaman quimiolitotróficos.

ü  Crecimiento: Se define como crecimiento al aumento irreversible de tamaño en un organismo, como consecuencia de la proliferación celular, misma que conduce al desarrollo de estructuras más especializadas del organismo, comenzando por las propias células y, pasando por tejidos, hasta llegar a órganos

ü  Hidropónica: Cultivo de plantas en ausencia de tierra, con absorción de los nutrientes a partir de soluciones acuosas.

ü  Suelo: Se denomina Suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que tiende a desarrollarse en la superficie de las rocas emergidas por la influencia de la intemperie y de los seres vivos, Es un sistema vivo en el que habitan bacterias y otros micro-organismos. El suelo es un complejo bioquímico que proveealimentos y otras sustancias básicas para el normal funcionamiento de muchos organismos. Según Arturo Eichler el suelo es “la placenta de la naturaleza”, ya que directa o indirectamente sostiene la vida de plantas, animales y seres humanos.

Bibliografía:

http://www.botanical-online.com/alimentacionplantas.htm

http://masalto.com/tinmarin/template_ninosarticulo.phtml?

Relaciones. Este tema es clave porque le permite al alumno comprobar que las plantas crecen en diferentes sustratos y que el agua y el suelo no son en sí mismos, los alimentos de la planta.