En numerosas ocasiones el entorno de las plantas dista enormemente de ser el ideal, provocándoles estrés y, como consecuencia, llevándolas al límite de sus recursos para poder sobrevivir. A continuación daremos un repaso a las principales causas de estrés en las plantas.
Estrés
medioambiental
El estrés medioambiental o,
más específicamente, el estrés abiótico, se refiere a todos aquellos factores
físicos del entorno que puedan afectar negativamente el crecimiento y
productividad de las plantas. Se han llevado a cabo numerosas investigaciones
acerca del estrés producido por sequía, inundaciones, salinidad y temperaturas
extremas (altas y bajas), sin embargo, los cultivadores también se ven
afectados por otros factores como la intensidad de la luz y el déficit de
abonos inorgánicos (como nitrógeno, fósforo o potasio), los
cuales también juegan un papel importante en las pérdidas de las cosechas
agrícolas e industriales.
Estrés
mecánico
Simplemente con acceder a un
invernadero o cultivo estamos provocando estrés mecánico en las plantas, debido
a la gran sensibilidad de las plantas a cualquier cambio en su entorno. Los
cultivadores experimentados saben que el solo hecho de caminar por sus campos o
tocar sus plantas con demasiada frecuencia, puede resultar en plantas más
pequeñas e incluso en lesiones en sus tejidos, lo que se puede convertir en un
punto de partida de diferentes enfermedades. Las variaciones en el movimiento
del aire, las vibraciones o un manejo frecuente de las plantas pueden
provocarles estrés. Sacudir o combar una planta durante algunos minutos al día
puede dar lugar a tallos más cortos y a una planta de menor peso, ya sea fresco
o seco.
A este respecto también se
han realizado estudios en laboratorio con plantas jóvenes de Arabidopsis
thaliana (crucífera), a las cuales se les sometió a una manipulación del tallo
dos veces al día. El resultado fue que las plantas manipuladas quedaron más
cortas que las no manipuladas.
El estrés mecánico no puede
prevenirse en su totalidad, pero hay que tenerlo presente en todo momento. Para
evitarlo en la medida de lo posible el contacto con las plantas debe ser
mínimo.
Estrés
producido por la sequía
En días soleados, secos, o
cuando la luz en el invernadero es muy intensa, las plantas pueden llegar a
marchitarse debido a que la pérdida de agua por transpiración es mayor a la
media de agua que las raíces están absorbiendo del suelo; es decir, el suelo no
está lo suficientemente húmedo y esto puede limitar el crecimiento de la
planta. Sin embargo, las plantas sí disponen de un sistema de control para
combatir deficiencias de agua menos extremas.
En muchas ocasiones, la
respuesta de las plantas a una carencia de agua consiste en una menor
transpiración, reduciendo así la perdida de agua. La falta de agua en las hojas
provoca el que las células guardianas estén menos turgentes, un simple mecanismo
que ralentiza la transpiración debido al cierre del estoma. Una falta de agua
también estimula la síntesis y la liberación de ácido abscísico en la hoja; esta
hormona ayuda a mantener el estoma cerrado por interacción con las membranas de
las células guardianas. Existen diferentes formas en que las hojas responden a
un déficit de agua, algunas especies, como las de hierba, enrollan su hoja en
forma de tubo reduciendo así la cantidad de superficie expuesta al aire seco y
al viento y, como consecuencia, la transpiración; aunque la hoja siga
conservando agua, también se reduce la fotosíntesis, que es una de las razones
por las que la sequía puede dar lugar una menor producción de la cosecha.
El crecimiento de las raíces
también se ve afectado por las carencias de agua. El suelo o cualquier sustrato
en el que crezca una planta suele secarse de la superficie hacia abajo, lo cual
impide el crecimiento de raíces pequeñas, en parte porque las células no pueden
mantenerse tan túrgidas como deberían para poder alargarse; las raíces más
profundas, rodeadas por un sustrato más húmedo, sí podrán seguir creciendo. El
sistema radicular prolifera de modo que maximiza su exposición a la humedad del
suelo, pero esto requiere de más energía, lo cual da lugar a una pérdida del
potencial de producción.
La clave para evitar el
estrés por sequía (o falta de agua) es evitar que la planta se seque durante la
fotosíntesis. El cierre de los estomas da lugar a una reducción del dióxido de
carbono disponible para la planta, y las reacciones químicas de la fotosíntesis
no pueden ser desactivadas en cualquier momento, a menos que la fuente de luz
se elimine. Una deficiencia de dióxido de carbono resulta en un aumento de
radicales libres en los cloroplastos debido a una compleja sucesión de
reacciones químicas, ya que la planta responde a los radicales libres
produciendo antioxidantes para neutralizarlos. Algunas hormonas de las plantas
y aminoácidos libres se ven envueltos frecuentemente en el proceso, ayudando a
la planta a aumentar su tolerancia a la falta de agua, causa inicial del
estrés.
El cultivador podrá apreciar
que tan pronto como el estrés desaparezca, las hojas afectadas comenzarán a
recuperarse rápidamente, sin embargo, bastará con una semana o menos para que
la planta muestre signos de envejecimiento en las hojas, las cuales se volverán
amarillas debido a la ruptura de las moléculas de clorofila, lo que será, en
parte, resultado del daño irreparable causado por los radicales libres
mencionados anteriormente.
Exceso
de agua
El exceso de agua puede
acabar antes con una planta que una carencia de la misma. En los suelos
anegados no queda suficiente oxígeno disponible para las plantas, debido a que
la difusión del oxígeno en el agua es aproximadamente 10.000 veces más lenta
que en el aire. Sin oxígeno comienza la respiración anaeróbica de las raíces,
dando lugar a la producción de compuestos tóxicos en la planta. Entre los
síntomas de un exceso de agua también se cuentan el marchitamiento y
amarilleamiento de las hojas, la podredumbre de las raíces y un crecimiento
irregular.
El principal problema en
este caso es la falta de oxígeno. Hay muchas especies de plantas en las que
este déficit de oxígeno desata la producción de etileno, lo cual da origen a la
apoptosis en algunas células de las raíces, proceso por el cual una célula
programa su propia muerte. La destrucción de estas células crea tubos de aire
que pueden ser rellenados con aire proveniente de las partes de la planta
situadas por encima del suelo, y proporcionar así suficiente oxígeno a las
raíces, incluso cuando el suelo esté demasiado húmedo para contener el aire
necesario.
Este mecanismo puede servir
de ayuda en algunos tipos de cosechas como son las de maíz o arroz. Sin
embargo, la mayoría de los cultivos comerciales de invernadero no pueden
mantener los niveles de oxígeno necesarios para llevarlo a cabo; en estos
casos, las raíces comenzarán a pudrirse rápidamente, e incluso aunque el
cultivador reaccione rápidamente ante una inundación del sustrato las pérdidas
en la cosecha pueden ser devastadoras.
Estrés
por salinidad
Un exceso de cloruro de
sodio u otras sales en el sustrato representa una amenaza para la planta por
dos motivos. Uno de ellos es que da lugar a la reducción del potencial hídrico
(energía potencial del agua) del sustrato, ya que la sal puede causar una
deficiencia de agua en las planta incluso cuando haya agua suficiente en el
sustrato. A medida que el potencial hídrico del sustrato se vuelve negativo
disminuye el gradiente del potencial hídrico entre el sustrato y las raíces,
reduciéndose así la cantidad de agua que es absorbida por estas. El segundo
motivo es que el sodio y otros iones como el cloruro resultan tóxicos para las
plantas cuando se encuentran en concentraciones tan altas que dificultan la permeabilidad
selectiva de las membranas celulares de las raíces; es decir, la planta será
incapaz de absorber selectivamente los nutrientes adecuados, solo el sodio será
absorbido.
Muchas especies de plantas
pueden responder a una salinidad del sustrato moderada produciendo solutos que
son tolerados en altas concentraciones. Ha sido demostrado que la fresa puede
producir compuestos fenólicos, a los que se le atribuye la capacidad de
recuperar o mantener el potencial hídrico de las células de las plantas, en comparación
con el del sustrato, sin admitir cantidades tóxicas de sal. Se trata, sin
embargo, de una ayuda temporal, porque igualmente se producirán pérdidas en la
producción, y si el estrés por salinidad dura demasiado la planta morirá.
Estrés
causado por exceso de calor
Las altas temperaturas
pueden causar un daño directo en las plantas, pero esto solo suele ocurrir por
causa de pérdida de agua continuada y el consecuente estrés por sequía. Las
plantas pueden sufrir también quemaduras por los rayos solares en periodos muy
cálidos y de sequía. Cuando las temperaturas son extremadamente altas las
plantas necesitan llevar agua de las raíces a los tallos y las hojas, y el agua
abandonará la planta a través de los estomas en forma de vapor de agua –
proceso conocido como transpiración. La transpiración enfría las hojas y otras
partes de la planta, y previene de los daños derivados del estrés causado por
el calor. Sin embargo, si no hay suficiente agua disponible para llevar a cabo
este proceso la planta sacrificará parte de la superficie de sus hojas
permitiendo que se quemen.
Daños
producidos por el frío y las heladas
El frío y la escarcha son
causas importantes de daños en plantas tiernas, aunque las plantas más duras
también pueden sufrir lesiones si sus retoños son expuestos a heladas duras
después de un periodo de temperaturas cálidas. Los síntomas suelen aparecer por
la noche y pueden afectar a muchos tipos de plantas. Las hojas y tallos
adoptarán un color negro y los cogollos y las flores pueden sufrir
decoloración. Algunas de las flores afectadas por heladas pueden no producir
frutos.
Daños
consecuencia del empleo de químicos
Cualquier tipo de químico
aplicado en la dosis o momento equivocados puede producir daños físicos en la
planta. La mayoría de estas lesiones son producidas por pesticidas
suministrados en exceso en un momento inadecuado o durante las horas de calor.
Un uso negligente de los herbicidas también puede dañar o matar plantas a las
que no iban dirigidos; la pulverización de los químicos suele ser una causa de
daño inintencionado en las plantas. Las lesiones producidas por productos
químicos se manifiestan tanto como manchas rojas, amarillas o marrones en las
hojas puntas de las hojas en tonos marrones, plantas raquíticas, deformadas o
con tono general amarronado, así como con la muerte de la planta.
Raíces, hojas (especialmente
los estomas) y fotosíntesis juegan un papel crucial en las respuestas de las
plantas al estrés. En algunos casos estas respuestas suelen ser muy similares,
como ocurre con el estrés por sequía o por salinidad, ya que ambos factores
reducen la capacidad de la planta para absorber agua. Hoy en día están en curso
numerosas investigaciones para dilucidar los procesos que intervienen en la
percepción del estrés por parte de la planta, así como los elementos que la
hacen más o menos tolerante a las diferentes formas de estrés medioambiental.
Con información de www.canna.es
