Mineral elements in grasses growing in contrasting environmental conditions in southern Patagonia

Bahamonde, HA; Fernández, Victoria; Mattenet, Francisco; Peri, P. L.

doi:10.1080/00288233.2016.1188132

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“…Similarly, the trace elements evaluated (Al, Li, Pb, Rb, Sr, Ti, and Tl) were below the concentration range considered toxic for plants (e.g., Kabata-Pendias, 2011). Compared to the results by Bahamonde et al (2016b) the concentrations in N. antarctica mature leaves evaluated here were higher for Al, Sr, and Ti, lower for Rb, and similar for Pb. It must be noted that some of such trace elements may replace the role of some essential nutrients, like e.g., Rb with K (Nyholm and Tyler, 2000), or Li and Sr with Ca (Shahzad et al, 2016; Sasmaz and Sasmaz, 2017).…”

Section: Discussioncontrasting

confidence: 71%

“…For both species, the only exception was leaf Fe in the lower productivity sites (MPS and LPS), with concentrations below optimal threshold values (Lambers et al, 2008; Kirkby 2012). In the only reported data set of foliar micronutrient and trace element concentrations in this region, Bahamonde et al (2016b) evaluated grasses growing in N. antarctica forests at similar dates during the growing season. Comparing with these grass tissue data, the concentrations measured for N. antarctica mature leaves were higher for B, and Zn, and similar for Cu, Mn, and Ni.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

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Essential Nutrient and Trace Element Foliar Resorption of Two Co-Existing Nothofagus Species Grown Under Different Environmental Conditions in Southern Patagonia

et al. 2019

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Nutrient resorption is crucial for mineral element conservation and efficiency of forest species, but knowledge on its significance and the mechanisms involved is still limited for most species and habitats. Focusing on the harsh conditions for plant growth and survival of southern Patagonia, a field study for comparing the rate of foliar resorption of macro-, micro-nutrients, and trace elements in coexisting Nothofagus pumilio and Nothofagus antarctica forests was performed. Forests located in three contrasting productivity sites (with different soil and climatic conditions) were selected, and mature, functional versus senescent leaves of both species were collected at two different dates of the growing season. Macro- (N, P, Ca, K, S, and Mg), micronutrients (B, Cu, Fe, Mn, Zn, and Ni), and trace elements (Al, Li, Pb, Rb, Sr, Ti, and Tl) were determined in foliar tissues. The mineral element concentrations of mature and senescent leaves were used for calculating the nutrient resorption efficiency (NuR). In general, and making an average of all sites and species, macro-nutrient resorption showed a decreasing trend for N > S = K > P > Mg, being Ca the only macro-nutrient with negative values (i.e., no resorption). Resorption of the majority of the elements did not vary between species in any of the evaluated sites. Variation across sites in nutrient resorption efficiency for most macronutrients, some micronutrients, and trace elements was observed for N. antarctica, whereas N. pumilio had a similar NuR for all experimental sites. On the other hand, regardless of the site or the species, some elements were not resorbed (e.g., B, Cu, Fe, Mn, Al, and Ti). It is concluded that both Nothofagus species performed similarly concerning their nutrient conservation strategy, when coexisting in the same mixed forest. However, no evidence was gained for an increased rate of foliar NuR in association with the sites subjected to more limiting soil and climatic conditions for plant growth.

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Section: Discussioncontrasting

confidence: 71%

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Essential Nutrient and Trace Element Foliar Resorption of Two Co-Existing Nothofagus Species Grown Under Different Environmental Conditions in Southern Patagonia

et al. 2019

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“…The results of this study demonstrated that yak meat source can be discriminated at a much smaller scale, ie between regions within The mineral composition of meat is influenced by the environment [22] and the geological processes which influence the soil profile. There was a research demonstrated the environmental influence and geographical variation in mineral content of pastures grown in extensive grassland regions of southern Patagonia [26] . In this research the soil characteristics differed markedly among the three Counties [27] .…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Yak Etinin Coğrafi Kökenini Doğrulamak Amacıyla Mineral Elementlerin Kullanılması

Hao¹,

Yang²,

Huang³

et al. 2018

Kafkas Univ Vet Fak Derg

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Labeling systems for niche market food products is becoming increasingly important to address consumers' expectations. Yak meat is 'green' product from natural extensive rangeland on Qinghai-Tibetan plateau. A trace technique is essential for consumers to know the origin of yak meat. In the current study, mineral fingerprints were investigated for their potential to classify yak meat according to geographical origin. The concentration of more than 50 mineral contents in 24 yak meat samples from three regions on Qinghai-Tibetan plateau were analyzed by ICP-MS. Multivariate statistical analyses were used to identify the most relevant indicators of origin. Seven elements (Na, As, Ni, Se, Rb, Cd and Ti) were selected for further routine analyses based on the significant origin differences (P<0.05). The three minerals (Se, Rb, Ti) were selected by statistics analysis and established discriminant model for yak meat traceability. Linear discriminate analysis gave an overall correct classification rate of 91.7% and cross-validation rate of 87.5%. These results demonstrate the usefulness of multi-element fingerprints as indicators for authenticating the geographical origin of yak meat.

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“…La única excepción en ambas especies fue la concentración de Fe en hojas de los sitios de menor productividad (CSM y CSB), con concentraciones por debajo de lo considerado valores óptimos (Lambers et al 2008, Kirkby 2012. En la única publicación con datos de concentración de micro-nutrientes y elementos traza en la región patagónica, Bahamonde et al (2016c) evaluaron gramíneas creciendo en el sotobosque de N. antarctica en fechas similares a las de este estudio durante la estación de crecimiento. Comparados con esos datos, las concentraciones en hojas maduras de ñire evaluadas aquí fueron más altas para B y Zn, mientras que fueron similares para Cu, Mn y Ni.…”

Section: Concentración Y Reabsorción De Micro-nutrientes Y Elementos Trazaunclassified

“…Los valores de reabsorción de Cu, Li y Ni estuvieron positivamente correlacionados con sus concentraciones en hojas maduras, lo cual es consistente conKillingbeck y Costigan (1988), quienes publicaron valores de reabsorción similares de estos elementos.Similarmente, los elementos traza evaluados (Al, Li, Pb, Rb, Sr, Ti y Tl) presentaron concentraciones por debajo de los rangos considerados como tóxicos en la literatura especializada (Kabata-Pendias 2011). En comparación con los resultados publicados porBahamonde et al (2016c) las concentraciones en hojas maduras de N. antarctica evaluadas aquí fueron más altas para Al, Sr y Ti, más bajas para Rb y similares para Pb.Un aspecto a tener en cuenta es que algunos elementos traza pueden reemplazar el rol de algunos nutrientes esenciales, tales como el Rb con el K(Nyholm y Tyler 2000), o el Li y Sr reemplazando el Ca(Shahzad et al 2016, Sasmaz y Sasmaz 2017. Los resultados obtenidos en este estudio por ejemplo para Rb mostraron una tasa de reabsorción similar al K, lo cual coincide con otros estudios de movilidad de este elemento (por ejemplo, Nyholm y Tyler 2000).Respecto a la tasa de reabsorción de algunos elementos traza, Al y Ti fueron inmovilizados en hojas sin reabsorción en ningún sitio ni especie.…”

unclassified

Respuesta anatómica y fisiológica de especies de <i>Nothofagus</i> de Patagonia austral ante la variación de temperatura, humedad, CO<SUB>2</SUB> y nutrientes

Bahamonde¹

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Los bosques de Nothofagus pumilio (Poepp. et Endl.) Krasser. (lenga, especie caducifolia), N. antarctica (G. Forster) Oerst. (ñire, especie caducifolia) y N. betuloides (Mirb.) Oerst. (guindo, especie de hoja perenne) son de gran importancia ecológica, ambiental y productiva para el hemisferio sur. En concreto, los bosques de estas especies de la Patagonia austral (Santa Cruz y Tierra del Fuego) abarcan una superficie mayor a 1,2 millones de hectáreas y son los más meridionales del mundo. Asimismo, estas masas boscosas son uno de los principales reservorios de carbono (C) de la Patagonia austral argentina, por lo que son un elemento importante para mantener el balance global de C en respuesta al cambio climático. Tomando los bosques nativos de Nothofagus de la Patagonia austral como objeto de estudio, se han desarrollado diversas investigaciones en los distintos capítulos de la tesis, para evaluar la respuesta de estas especies ante diversas situaciones de estrés abiótico y poder así predecir sus posibles respuestas al cambio climático a nivel funcional, estructural y de producción. Como aspectos principales, en esta tesis se han analizado los factores edáficos y climáticos que más afectan la productividad de los bosques de N. antarctica en Patagonia austral, cómo es la respuesta de esta especie al estrés hídrico y al crecimiento en condiciones climáticas variables, si existen alteraciones a nivel de anatomía foliar en respuesta a un incremento de CO2 atmosférico y cuál es la tasa de reabsorción de nutrientes de Nothofagus antarctica y N. pumilio de la Patagonia austral. En el Capítulo dos se ha evaluado la influencia de factores edáficos y variables climáticas en la productividad de 48 bosques de N. antarctica, estimada mediante la altura de los árboles dominantes. Los datos de productividad medidos junto con una serie de variables edáficas y climáticas, se integraron en un modelo matemático que permite relacionar la productividad de los bosques estudiados con las variables mencionadas. Las cuatro variables más importantes para el modelo resultaron ser la altitud, la temperatura, la textura del suelo y por último la homogeneidad temporal (o estacionalidad) de la temperatura, concluyéndose un efecto predominante a nivel de productividad, de las variables edáficas y aquellas relacionadas con la temperatura y una menor importancia de la disponibilidad hídrica. La respuesta funcional de plántulas de diferentes procedencias de N. antarctica al estrés hídrico, factor cada vez más habitual en las condiciones actuales de calentamiento global, se estudió en detalle en el Capítulo tres de la tesis, como herramienta preliminar para estimar la supervivencia y sostenibilidad de los bosques de esta especie. Se llevaron a cabo experimentos de ecofisiología con cuatro procedencias ambientalmente contrastantes de N. antarctica, en condiciones controladas de invernadero. Entre los resultados obtenidos se observaron diferencias a nivel de tasa de fotosíntesis y conductancia estomática entre las distintas procedencias, pero sólo cuando las plantas estaban en condiciones de buena disponibilidad hídrica. Estos estudios permitieron caracterizar las respuestas funcionales a la sequía de las distintas procedencias de N. antarctica, concluyéndose que esta especie posee una gran capacidad de regulación osmótica. Las características anatómicas de las hojas y físico-químicas de las superficies foliares de N. antarctica y N. betuloides fueron estimadas tras cultivar las plantas en condiciones normales y a altos niveles de CO2 atmosférico. Manteniendo las plantas en condiciones de buena disponibilidad hídrica, nutrición y fotoperiodo desde el inicio del periodo experimental, se impuso un tratamiento de 400 ppm (control) y otro de 800 ppm de CO2 a varios individuos de estas dos especies de Nothofagus. Tras un periodo de crecimiento en las citadas condiciones de CO2 ambiental, se tomaron muestras de hojas y se llevaron a cabo diversos estudios anatómicos con microscopía electrónica de barrido, transmisión y microscopía óptica. También se midieron los ángulos de contacto de tres líquidos con diferente grado de polaridad y apolaridad, para estimar la mojabilidad y posteriormente la energía libre de las superficies foliares y los parámetros relacionados. Se observó un efecto diferencial del crecimiento en altos niveles de CO2 atmosférico entre las 2 especies y en la proporción de los tejidos del haz y del envés de las hojas (por ejemplo, un incremento del espacio apoplástico o espesor de la epidermis o cutícula), Mediante microscopía electrónica de transmisión se apreciaron también incrementos en la presencia de cloroplastos en las células de mesófilo de las hojas de N. antarctica de plantas crecidas en altos niveles de CO2 atmosférico y daños en los cloroplastos de ambas especies. En cuanto a la mojabilidad, energía libre superficial y concentración de ceras de las superficies del haz y el envés de las plantas evaluadas, se observaron diferencias a nivel de especie y en algunos casos por efecto de las altas condiciones de CO2 atmosférico. También se observaron diferencias en cuanto a la topografía de las superficies y presencia de estructuras tales como estomas, tricomas o venas. Se concluye que las hojas de N. antarctica tienen mayor potencial para captar agua depositada sobre ellas como lluvia, rocío o niebla que N. betuloides. En el Capítulo cinco de la tesis, se estudió la tasa de reabsorción de nutrientes y elementos minerales en árboles de N. antarctica y N. pumilio pertenecientes a bosques localizados en 3 condiciones edafo-climáticas distintas de la Patagonia austral Argentina. La tasa de reabsorción de la mayoría de los elementos estudiados no varió entre especies en ninguna de las parcelas experimentales. Sin embargo, se observaron variaciones en relación a los distintos lugares de estudio para la eficacia del proceso de resorción de la mayoría de los macronutrientes, algunos micronutrientes y elementos traza en el caso de N. antarctica, mientras que N. pumilio no mostró diferencias. Por otro lado, indistintamente de la especie o lugar de estudio, algunos elementos tales como el boro, cobre, hierro o aluminio no se reabsorbieron. Se concluye que ambas especies tienen una estrategia similar de reabsorción cuando coexisten en el mismo lugar, pero no se han observado indicios de una mayor reabsorción de nutrientes en condiciones más limitantes a nivel climático y edáfico.

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Mineral elements in grasses growing in contrasting environmental conditions in southern Patagonia

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Essential Nutrient and Trace Element Foliar Resorption of Two Co-Existing Nothofagus Species Grown Under Different Environmental Conditions in Southern Patagonia

Essential Nutrient and Trace Element Foliar Resorption of Two Co-Existing Nothofagus Species Grown Under Different Environmental Conditions in Southern Patagonia

Yak Etinin Coğrafi Kökenini Doğrulamak Amacıyla Mineral Elementlerin Kullanılması

Respuesta anatómica y fisiológica de especies de <i>Nothofagus</i> de Patagonia austral ante la variación de temperatura, humedad, CO<SUB>2</SUB> y nutrientes

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