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PROBLEMAS – Archivo actualizado cada semana
Algunas respuestas numéricas se dan en un link al final del texto.
- Los establecimientos agropecuarios pueden ser entendidos como sistemas ecológicos con
características particulares. Considere algún establecimiento que conozca y descríbalo utilizando como guía las siguientes preguntas:
a. ¿Cuáles son los límites del sistema? b. ¿Qué hay en el sistema? c. ¿Qué entra al sistema? d. (^) ¿Qué sale del sistema? e. ¿Qué ocurre dentro del sistema?
- Analice la siguiente información y explique a qué pueden deberse las diferencias entre la cantidad contenida en el producto cosechado y la cantidad necesaria para producirlo.
Grano de maíz cargado en un camión: 30 t**** Contiene: Fueron necesarios para producirlo: E(Gcal) 840 12. Agua (t*) 3,60 15. N(t) 0,43 0, P(t) 0,09 0,
*Gcal: giga caloría; 1Gcal= 10 6 kcal= 10 9 cal **t: tonelada; 1t= 10 3 kg
Fuente: Andrade, F.; Cirilo, A.G., Uhart, S.A. y Otegui, M.E.: Ecofisiología del cultivo de maíz. Editorial La Barrosa, Dekalb Press, 1996.
- Sabiendo que la ciudad autónoma de Buenos Aires tiene una superficie de 200 km 2 , calcule el volumen de agua caída durante una tormenta primaveral en la que se precipitan 27 mm en 4 horas.
- Arme un glosario "a libro cerrado" de los siguientes términos: epidermis, mesófilo, parénquima en empalizada, parénquima esponjoso, estoma, célula oclusiva, cutícula, pelo radical, endodermis, banda de Caspari, xilema, floema.
- Describa los caminos opcionales que puede seguir una molécula de agua desde el suelo hasta el xilema de una raíz.
- Según Curtis y Barnes, una planta de centeno posee pelos radicales que en total alcanzan 10, km de longitud. Suponga que estos pelos tienen forma exactamente cilírica con un diántro de 1 micrón (= 1μm = 10-6^ m). a. Calcule la superficie aproximada de intercambio entre los pelos
radicales de una planta de centeno y el suelo. b. Calcule el volumen de suelo aproximado ocupado por esos pelos.
Potencial hídrico MPa
Contenido de agua (% en volumen) Suelo A Suelo B -0,015 4,60 21, -0,1 2,10 18, -0,2 1,50 16, -0,4 1,20 14, -0,6 0,95 13, -0,8 0,80 12, -1,0 0,73 11, -1,5 0,62 10, -3,0 0,41 9, -5,0 0,34 9, A partir de estos datos construir un gráfico con las curvas de retención hídrica de los dos suelos. a) - ¿Cuál es el porcentaje de agua útil correspondiente a cada suelo? b)- ¿Cuál de los suelos es más arenoso? c)- Si as raíces exploran hasta los 45 cm de profundidad en el Suelo A, y hasta los 25 cm en el suelo B. ¿Cuál es el volumen de agua disponible para las plantas (en litros / metro 2 de suelo) después de una lluvia abundante en cada uno de estos suelos?
- En los intersticios del suelo en contacto con las células epidérmicas de una raíz de soja el potencial hídrico es de –0.3 Atmósferas. Dentro de las células epidérmicas el potencial osmótico es de –0.5 Atmósferas y el potencial de presión es de 0.3 Atmósferas. El potencial gravitatorio es igual en el suelo y en la raíz. ¿En qué dirección se moverá el agua y por qué?
19’. Suele afirmarse que la verdadera reserva de agua de los ecosistemas no está en la vegetación sino en el suelo. Evalúe esta afirmación para el caso de un cultivo de maíz, calculando la lámina de agua almacenada en las plantas (cantidad de agua en milímetros), suponiendo que presentan 50 toneladas / ha de material verde, compuesto en un 80% por agua. Compárela con la cantidad de agua almacenada hasta 1 metro de profundidad en un suelo que como máximo puede almacenar (= agua útil ) una cantidad de agua equivalente al 20% de su volumen (tenga en cuenta que los valores de 1 metro y 20% no son constantes sino los datos de este ejemplo). Pista: un modo de calcular la parte correspondiente al suelo es estimar el volumen de agua almacenado en una hectárea y luego traducirlo a lámina de agua (mm). Si les da curiosidad, intenten esto último también usando 1 m 2 en lugar de 1 ha.
- La tabla siguiente provee valores (en atmósferas) para distintos componentes del potencial hídrico a lo largo del recorrido que va desde el suelo hasta las hojas de un álamo de 2,5 m de altura.
POTENCIAL HÍDRICO (atm.)
Agua del suelo
Raíz (células de la corteza)
Tallo (vasos del xilema)
Hojas (apoplasto del mesófilo)
Hojas (células del mesófilo) ψ osmótico 0 -0.6^0 0 -1. ψ mátrico -0.3^0 0 -1.8^0 ψ presión 0 +0.1^ -0.9^0 +0. ψ gravitatorio 0 0 +0.1^ +0.2^ +0. ψ (^) H2O (total)
a) Completar en la tabla los valores que tendrá el ψ (^) H2O (potencial hídrico) para el suelo, la raíz, el tallo y las hojas.
b) Basándose solamente en la información provista en la tabla: ¿cómo cree Ud. que será el contenido de sales en el agua que se mueve por los tejidos de conducción del tallo?
c) Indique en qué dirección se movería el agua si lo hiciese siguiendo el gradiente gravitatorio.
d) Indique en qué dirección se mueve en realidad el agua y de dónde proviene la energía para dicho movimiento.
e) ¿Cuál debería ser el potencial hídrico en las hojas para que se mantuviese la tasa de transpiración si el suelo se hubiese secado y su potencial hídrico fuese de –1 Atm?
- El esquema siguiente representa el nivel trófico de los autótrofos en un cultivo de soja prácticamente libre de malezas. RFA significa radiación fotosintéticamente activa y PPN productividad primaria neta.
(a) Indique qué tienen en común las porciones indicadas como I, II y III, y nombre cada una de ellas. (b) ¿Qué representan A y B? ¿En qué unidades podrían medirse? (c) ¿Qué tipo de eficiencia es la representada por el cociente B/A? (d) ¿Qué acciones podrían tomarse para aumentar la eficiencia B/A? (e) Si la eficiencia representada por PPN/RFA fuera del 0,4% ¿Cuál sería su valor aproximado si en lugar de RFA se tomara en cuenta la Radiación Total (RT) que llega al ecosistema? (Ambos cocientes medirían la “eficiencia ecológica”, estimada de distinto modo.)
- Las reservas de carbono en la materia orgánica (viva y muerta) de los continentes, excluyendo las reservas fósiles, es de 2.400 Pg (2.400 x 10 15 g), y su intercambio anual con la atmósfera es de
unos 110 Pg. Calcule el tiempo de residencia para el C en la biosfera terrestre. ¿Cree ud. que el tiempo de residencia en la biósfera terrestre de otros elementos o sustancias podría ser distinto? ¿Y el del C en otros compartimientos (reservorios)?
- Haga un esquema del ciclo del agua en una cuenca cubierta por un pastizal, indicando el nombre de todas las variables de estado y variables de flujo relevantes. Use el esquema para predecir qué cambios se producirán en el ciclo del agua si un fuego muy intenso elimina gran parte de la biomasa aérea del pastizal.
- Los cuerpos de los seres vivos están constituídos en gran parte por carbono, agua, fósforo y nitrógeno. Confeccione una tabla en la que se indiquen las vías principales de obtención y pérdida de cada uno de esos elementos para las plantas y los animales.
- Comúnmente la fertilización nitrogenada es realizada mediante la aplicación de urea, una forma
orgánica simple del N. En un diagrama de la circulación del N en un lote cultivado con maíz, señalar uno de los posibles caminos del N aplicado como urea hasta su eventual salida del ecosistema (incluir dentro de los límites del sistema al primer metro de suelo y a los organismos que
Beneficios que la Sociedad Recibe de los Ecosistemas Naturales” ( link Tópicos ESA- Servicios).
a. ¿Qué son los “Servicios de los Ecosistemas? (a veces también llamados Servicios de la Naturaleza). b. ¿Por qué el subtítulo aclara “ecosistemas naturales”? ¿Existe otro tipo de ecosistemas? Si es así, ¿brindan otro tipo de beneficios?
- Los “micronutrientes” son sustancias inorgánicas esenciales (es decir, indispensables para que los organismos vivan, crezcan y se reproduzcan), pero requeridas en cantidades muy pequeñas. Uno de estos nutrientes es el cobre, que no forma compuestos gaseosos, está contenido en proporciones minúsculas en algunos minerales del suelo y es absorbido por las plantas como un catión (ej. Cu 2+).
Basándose en estos datos para el cobre (y sólo estos datos) y su conocimiento general de los ciclos de materiales:
a. Indique a través de qué vías cree Ud que puede entrar y salir cobre de un agroecosistema. b. Nombre y explique por lo menos dos procesos internos del agroecosistema que pueden poner el cobre a disposición de las plantas.
Ver respuestas a los problemas numéricos; se sugiere hacerlo recién después de haber intentado resolver cada problema.
