El estrés hídrico en la biología de las plantas
El estrés hídrico afecta negativamente a muchos aspectos de la fisiología de las plantas, especialmente a la capacidad fotosintética. Si el estrés se prolonga, el crecimiento y la productividad de las plantas se ven gravemente afectados. Las plantas han desarrollado complejas adaptaciones fisiológicas y bioquímicas para ajustarse y adaptarse a una variedad de estreses ambientales. Los mecanismos moleculares y fisiológicos asociados a la tolerancia al estrés hídrico y a la eficiencia en el uso del agua han sido ampliamente estudiados. Los sistemas que regulan la adaptación de las plantas al estrés hídrico a través de una sofisticada red de regulación son el objeto de la presente revisión. También se analizan los mecanismos moleculares que utilizan las plantas para aumentar la tolerancia al estrés, mantener la homeostasis y las respuestas hormonales adecuadas y evitar el exceso de daños por luz. La comprensión de cómo se regulan estos sistemas y cómo mejoran el impacto del estrés hídrico en la productividad de las plantas proporcionará la información necesaria para mejorar la tolerancia al estrés de las plantas mediante la biotecnología, manteniendo al mismo tiempo el rendimiento y la calidad de los cultivos.
Síntomas de estrés hídrico en las plantas
El estrés hídrico es una forma de estrés abiótico que se produce cuando la humedad de los tejidos de la planta se reduce a niveles subóptimos. El estrés hídrico se produce en respuesta a la disponibilidad de agua atmosférica y del suelo cuando la tasa de transpiración supera la tasa de absorción de agua por las raíces y las células pierden presión de turgencia. El estrés hídrico se describe mediante dos métricas principales, el potencial hídrico y el contenido de agua[1][2][3].
El estrés por humedad tiene un efecto sobre la apertura de los estomas, provocando principalmente un cierre de los mismos para reducir la cantidad de asimilación de dióxido de carbono[4]. El cierre de los estomas también reduce la tasa de transpiración, lo que limita la pérdida de agua y ayuda a prevenir los efectos de marchitamiento del estrés por humedad[5]. Este cierre puede ser desencadenado por las raíces al percibir la sequedad del suelo y, en respuesta, producir la hormona ABA que, al ser transportada por el xilema hacia las hojas, reducirá la conductancia estomática y la extensibilidad de las paredes de las células en crecimiento. Esto reduce las tasas de transpiración, fotosíntesis y expansión de las hojas. El ABA también aumenta el aflojamiento de las paredes de las células de la raíz en crecimiento y, a su vez, aumenta el crecimiento de la raíz en un esfuerzo por encontrar agua en el suelo[6].
El estrés hídrico en las plantas: causas, efectos y respuestas
Las necesidades de agua de las distintas plantas varían mucho. Algunos factores a tener en cuenta son la especie y la edad de la planta, el tipo de suelo en el que está plantada y su exposición. Los síntomas del estrés por sequía pueden ser similares a los del exceso de riego o incluso a los de algunos problemas de plagas y enfermedades. Es importante identificar las causas del problema para tomar medidas correctivas.
Cuando la deficiencia de agua es leve, las plantas suelen tener un crecimiento lento y estar atrofiadas. Algunas hojas de las plantas pasan de estar brillantes a estar apagadas ante los primeros signos de estrés. Los céspedes, que son los primeros en mostrar la pérdida de agua en el paisaje, mostrarán signos de marchitez. Las huellas de la hierba marchita persisten en lugar de desaparecer cuando las hojas de hierba se levantan.
En caso de estrés hídrico prolongado, las plantas pueden marchitarse permanentemente o dejar de crecer; pueden tener cosechas disminuidas y hojas, capullos y flores descoloridos. Las plantas pueden acabar muriendo. Aparecerán manchas desnudas en las cubiertas vegetales. Las plantaciones con estrés hídrico pueden mostrar los efectos de las malas hierbas, las plagas de insectos y las enfermedades.
El estrés hídrico en las plantas wikipedia
La ocurrencia de factores ambientales desfavorables como el déficit/exceso de humedad, la alta radiación, la baja y alta temperatura, la salinidad del agua y del suelo, la deficiencia o toxicidad de nutrientes y la contaminación de la atmósfera, el suelo y el agua son susceptibles de afectar el crecimiento de los cultivos en términos de morfología (tamaño de la planta, arquitectura, malformación de los órganos de la planta, crecimiento (altura, volumen, peso), procesos fisiológicos y metabólicos y rendimiento de las plantas de cultivo.
Cualquier factor ambiental potencialmente desfavorable para la planta se denomina estrés. El efecto del estrés sobre el estado de la planta se denomina tensión. Según la ley del movimiento de Newton, una fuerza siempre va acompañada de una contrafuerza, para una acción siempre hay una reacción igual y opuesta. El estrés es la acción y la tensión es la reacción. El cuerpo de una planta sometido a un esfuerzo se encuentra en estado de tensión.
Las tensiones biológicas difieren de las tensiones mecánicas. Las plantas son capaces de erigir barreras entre el cuerpo y el estrés ambiental mediante el gasto de energía. Las tensiones biológicas siempre causan cierta cantidad de lesiones que son irreversibles y constituyen una tensión plástica. Por lo tanto, un estrés biológico se define como cualquier factor ambiental capaz de inducir una tensión potencialmente perjudicial en los organismos vivos. El organismo vivo puede mostrar una tensión física, por ejemplo, el cese del flujo citoplasmático, o una tensión química, por ejemplo, un cambio en el metabolismo. Si la tensión es grave, el organismo puede sufrir un conjunto permanente, es decir, una lesión o la muerte.