Registro:
| Documento: | Tesis Doctoral |
| Disciplina: | biologia |
| Título: | Absorción y eficiencia de uso de P en diferentes genotipos de trigo |
| Autor: | Manfreda, Vilma Teresa |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Filiación: | Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires (UNICEN). Facultad de Agronomía de Azul
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| Publicación en la Web: | 2019-03-29 |
| Fecha de defensa: | 2004 |
| Fecha en portada: | 2004 |
| Grado Obtenido: | Doctorado |
| Título Obtenido: | Doctor en Ciencias Biológicas |
| Director: | Cogliatti, Daniel H. |
| Consejero: | Cabral, Daniel |
| Idioma: | Español |
| Tema: | biología/fisiología vegetal
biología/agronomía
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| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3723_Manfreda |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n3723_Manfreda.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n3723_Manfreda |
| Ubicación: | Dep.BIO 003723 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Manfreda, Vilma Teresa. (2004). Absorción y eficiencia de uso de P en diferentes genotipos de trigo. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3723_Manfreda |
Resumen:
El objetivo de la presente tesis fue el estudio de la regulación de losflujos de P y el consumo de lujo en plantas de trigo cultivadas en suministros de P no limitantes para el crecimiento. Este aspecto de la nutrición mineral ha sidoobjeto de poca atención por los investigadores a nivel mundial a pesar de suimplicancia en los aspectos económicos relacionados con la fertilización delcultivo y la sustentabilidad de los sistemas. El acercamiento a los objetivos propuestos se realizó mediante lacomparación de genotipos de trigo contrastantes en su eficiencia nutricional de P cultivados bajo condiciones controladas (cámara climática e hidroponia). Seemplearon soluciones de cultivo ya que, además del control estricto del nivel desuministro, permite la valoración de los flujos unidireccionales de P de lasraíces (influjo y eflujo de P). Los pasos seguidos fueron: 1) seleccionar desde un conjunto de seisgenotipos de trigo dos que fueran contrastantes en su economía del P y, 2)estudiar en ellos, con más detalle, el crecimiento, la tasa de absorción neta (SARP), flujos bidireccionales (influjo y eflujo de P) y la relación biomasaseca/contenido de P (cociente de utilización de P, CUP), como posiblesindicadores de la eficiencia nutricional. Se presentan los resultados obtenidosen 0.05 y 5 mol.mˉ³ de P, suministros que mostraron no ser limitantes para elcrecimiento. Los genotipos seleccionados fueron Buck candisur y Chaqueño INTA. El primero presentó un crecimiento, una SARP y un CUP mayor que Chaqueño INTA. Estos dos últimos parámetros fueron afectados por elsuministro de P en forma diferente para cada genotipo. No se presentarondiferencias significativas entre genotipos ni en el influjo ni en el eflujo de P. Posteriormente se realizaron dos ensayos con estos dos genotipos de trigo,uno en cámara climática y otro en invernáculo, cultivados en un suelo deficientede P fertilizado con altas dosis de PO4H2, con el fin de comprobar si lasdiferencias observadas en la SARP y CUP en hidroponia se mantienen en elcultivo con suelo. Los resultados mostraron las mismas diferencias genotípicasen la SARP y CUP que las encontradas en hidroponia. Se realizaron dos experiencias en hidroponia a fin de constatar quéflujos de P se relacionan con la concentración de P en las plantas. La obtenciónde plantas con distintas concentraciones internas de P se realizó mediante dosmétodos: cambios de suministro de P (entre concentraciones no limitantes parael crecimiento) y privación total de P. Como resultado se observó que la SARP,la tasa de acumulación de P en las raíces (TAPr)y la tasa de transporte de P alvástago (TTPv) fueron los flujos que variaron junto con la concentración internade P en las plantas, mientras que el eflujo e influjo de P presentaron escasasdiferencias entre las plantas transferidas y las plantas control. Estos resultadosapoyan la hipótesis de que la absorción de P en suministros no limitantes parael crecimiento está más vinculada con los flujos internos de P (TAPr y TTPv),que con los flujos unidireccionales de entrada (influjo)y salida (eflujo) de estenutriente hacia y desde las raíces. Es de destacar las limitaciones metodológicas en la determinación de losflujos de P (en especial las relacionadas con diferentes tiempos de medición) yla alta variabilidad en los parámetros medidos (relacionados con diferenciasentre unidades experimentales, ciclos de luz-oscuridad, etc.) que dificultan suutilización para comparar genotipos. Otro factor que podría haber comprometido las estimaciones de los flujosde P es su expresión por unidad de biomasa seca de raíces en vez deexpresarla por unidad de área. Las posibles diferencias entre genotipos y/oentre suministros de P en la relación superficie:biomasa seca de raíces podríanenmascarar o aun arrojar diferencias espúreas en los flujos de P. Afortunadamente estas diferencias no fueron encontradas ni entre genotipos nientre suministros, por lo que las estimaciones de los flujos realizadas con lospesos secos de raíces pueden asimilarse a las calculadas con la superficie delas mismas. Finalmente se analizó el conjunto de ensayos bajo otra perspectiva enlos que se incluyó, además, datos de otro genotipo de trigo (Las Rosas INTA). Este enfoque se basa en el uso de las correlaciones entre las biomasas y elcontenido de P que posibilitan identificar los cambios pasajeros en laaclimatación de las plántulas a los suministros de P, y eventualmentedescartarlos en el análisis, permitiendo comparar el comportamiento general delos genotipos a más largo plazo. La pendiente de la relación entre el contenidode P y la biomasa seca por planta permitió establecer el valor de laconcentración interna de P alcanzada a largo plazo (“concentración detendencia”), como así también, la capacidad de cada genotipo de conservarlaen diferentes suministros de P (0.05; 0.1 y 5 mol.mˉ³ de P). La diferencia de laconcentración de P de tendencia entre los suministros indica el consumo delujo de P entre suministros. Esta diferencia, entre 0.05 y 5 mol P.mˉ³, mostróque Chaqueño INTA presentó un menor consumo de lujo de P, Buck candisurel mayor, siendo el de Las Rosas INTA intermedio. La tasa de absorción neta (SARP) se redefinió mediante la regresión de la biomasa seca de plantas en eltiempo y con las correlaciones biomasa seca de plantas-biomasa seca deraíces y biomasa seca de planta-contenido de P de planta. El límite de lafunción obtenida para la SARP se interpretó como la “SARP de tendencia",quedando definida por dos componentes: 1) la concentración de P de tendenciay 2) producción-distribución de la biomasa. Ambos factores caracterizan a cadagenotipo pero, mientras que el primero puede variar entre suministros de P, elúltimo es constante para cada genotipo. Las diferencias entre genotiposmuestran que Chaqueño INTA y Buck candisur difieren sólo en el primercomponente, mientras que Las Rosas INTA difiere de estos dos genotipos porsu menor producción-distribución de biomasa. Este análisis muestra que Las Rosas INTA posee la menor SARP, Chaqueño INTA intermedia y Buckcandisur la mayor. La diferencia en el ordenamiento de genotipos segúnconcentración interna de P o SARP pone en duda el valor de este últimoparámetro como estimador de la eficiencia de uso de P cuando su suministroes no limitante para el crecimiento. Otro elemento para dudar de la SARP (cuando se la estima en períodos cortos de tiempo, ej: horas) como estimadorde la eficiencia nutricional es su variabilidad durante el ciclo de luz-oscuridaden estos suministros. Por último el influjode P (flujo que es sólo posible medirloen lapsos de 20') es el parámetro de mayor variabilidad. Varía notoriamenteentre unidades experimentales, durante el ciclo de luz-oscuridad, con la edadde las plantas y es además afectado por el suministro de P. En este conjuntode factores la variabilidad genotípica, aportada por los seis genotiposestudiados, fue prácticamente nula. No se encontraron correlaciones entre elinflujo de P ni con la SARP ni con la concentración interna de P, sin embargose pudo observar que disminuye en 5 y 0.1 mol P.mˉ³ y que aumenta en 0.05mol.mˉ³ de P con el aumento de la biomasa. Los resultados muestran comopoco adecuado el empleo de mediciones en tiempos cortos de los flujos de Pcomo estimadores de su eficiencia nutricional cuando la disponibilidad de esteelemento es alta.
Abstract:
The aim of the current thesis was to study P-fluxes and P-luxuryconsumption regulation in wheat plants grown in P-supplies which do not limitgrowth. This area of plant nutrition has been scarcely explored by workers inspite of its importance to the economy of crop fertilization and the sustainabilityof agronomical systems. The approach to the proposed objectives was to compare wheatgenotypes of contrasting nutritional P efficiency, cultivated under controlledconditions (climatic chamber and hydroponics). Hydroponics was utilizedbecause, besides the control of the supply, it allows the measurement of theunidirectional P fluxes in roots (P influx and efflux). The steps followed were: 1) to select, from a group of six wheatgenotypes, two with contrasting P economy; and 2) to study in further detailtheir growth, specific absorption rate of P (SARP), bidirectional fluxes (P-influxand P-efflux) and the relationship dry biomass/P content (Phosphorus utilizationquotient, PUQ), as possible indicators of nutritional efficiency. Results wereobtained in P supplies of 0.05 and 5 mol P.mˉ³, concentrations that were shownnot to be restrictive for growth. Selected genotypes were Buck Candisur and Chaqueño INTA. The first presented a higher growth, SARP and luxuryconsumption than Chaqueño INTA. The last two parameters were affected by Psupply in a different way for each genotype. Significant differences were notobserved among genotypes, neither in P influx or P efflux. Later on,experiments were carried out using both genotypes grown in a P deficient soil,one in a climatic camera and another in a glasshouse. High doses of PO4H2were used with the purpose of checking if the differences observed in the SARPand PUQ between genotypes were maintained, a fact that was confirmed underthese conditions. Two other experiments were carried out in hydroponics, with the aim of toverify which of those P-fluxes were related with plant P-concentration. Plantswith different internal P concentrations were obtained by two methods: changing P supply (between non-growth limiting concentrations) and deficiency inducedby total P deprivation. As a result, it was observed that SARP, P accumulationrate in roots (PARr) and P transport rate in shoots (PTRs) were the fluxes thatvaried with internal P concentration, while P efflux and influx showed scarcedifferences between transferred and control plants. These results support thehypothesis that P-uptake in high P supplies is more associated with internal Pfluxes (PARr and PTRs) than with the input (influx) and output (efflux) of thisnutrient towards and from roots. It should be emphasised that there are methodological limitations in thedetermination of P-flux (especially those related to different measurementtimes) and that there is high variability in the measured parameters (related todifferences between experimental units, cycles of light-darkness, etc.) thathinder their use for comparing genotypes. Another factor that could have compromised the accuracy of theestimations of the P-fluxes is that they were expressed per unit of root drymatter instead of per unit of root area. Possible differences in the relationshipbetween surface and root dry biomass among genotypes and/or among Psupplies would mask or even create spurious differences in P-fluxes amongstthem. Fortunately, these differences were neither found between genotypes norbetween P-supplies. Therefore, the estimates of these fluxes carried out perunit root dry weight can be assimilated to those calculated using root surface. Finally, was analysed the group of experiments under anotherperspective, in which we included data of another wheat variety: Las Rosas INTA. The analysis was centred around the use of correlations between thebiomasses and P content, which facilitate the identification of changes related toplant acclimatization to P supplies and eventually leads to their elimination fromthe analysis, allowing the comparison of the general behaviour of genotypesover the long term. The slope of the relationship between plant P-content anddry biomass per plant allowed the estimation of the value of internal P concentrationreached over the long term (“trend P-concentration"), as well asthe capacity of each genotype to conserve this concentration in different P supplies (0.05; 0.1 and 5 mol P.mˉ³). The difference of the trend P-concentrationbetween non-limiting P-supplies indicates luxury consumption of P. Thisdifference, calculated between 5 and 0.05 mol P.mˉ³, showed that Chaqueño INTA presented the lowest P luxury consumption, Buck Candisur the highest,and Las Rosas INTA an intermediate value. The net specific absorption rate of P (SARP) was redefined by means of the regression of plant dry biomass overtime, and by two further correlations: a) plant dry biomass: root dry biomass;and b) plant dry biomass: Plant P content. The limit of SARP function (whentime trends to infinite) was interpreted as a “SARP trend”. This value is definedby two components: the trend concentration of P, and the production distributionof biomass. Both factors are characteristics of each genotype, but,while the first can vary between P supplies, the second is constant for eachgenotype. Differences among genotypes showed that Chaqueño INTA and Buck Candisur only differ in the first component, while Las Rosas INTA differs inits smaller production-distribution of biomass. This analysis showed that Las Rosas INTA had the smallest, Chaqueño INTA intermediate and Buck Candisurthe largest SARP. The different rank order obtained for the genotypes accordingto their internal P concentration or SARP brings into question the adequacy ofthis last parameter as an estimator of P use efficiency in high P supplies. Another reason for doubting the use of SARP as an estimator of the nutritionalefficiency (when it is estimated during short times scale, i.e. hours) is itsvariability during the light-darkness cycle. Finally, P influx (flux that is onlypossible to measure in lapses of 20') is the more variable parameter. Besides, itis affected by P supply and shows great variation between experimental units,being affected by light-darkness cycles and plant age. In this group of factorsthe genotypic variability, contributed by the six genotypes studied, waspractically null. They were no correlations found between P influx with the SARP or with the internal P concentration; however, it could be observed that itdecreases in 5 and 0.1 and increases in 0.05 mol .mˉ³ of P with biomassincrease. The results demonstrate the inadequacy of the employment of shorttime estimation of P fluxes as efficiency estimators in conditions of highavailability of this nutrient.
Citación:
---------- APA ----------
Manfreda, Vilma Teresa. (2004). Absorción y eficiencia de uso de P en diferentes genotipos de trigo. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3723_Manfreda
---------- CHICAGO ----------
Manfreda, Vilma Teresa. "Absorción y eficiencia de uso de P en diferentes genotipos de trigo". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2004.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3723_Manfreda
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