El estrés hídrico, definido como la insuficiencia de agua disponible para las plantas, afecta de manera significativa su crecimiento y desarrollo, particularmente durante la etapa vegetativa. Esta fase del ciclo de vida de las plantas es crucial, ya que implica el establecimiento de la estructura foliar y la acumulación de biomasa, aspectos fundamentales para la fotosíntesis y el rendimiento final de la planta.
En cada etapa de desarrollo del cultivo (etapas fenológicas) el estrés hídrico afecta de manera distinta debido a que en cada una de esas etapas hay células especializadas y la planta entra en funciones metabólicas distintas. En este artículo repasaremos brevemente las afectaciones que sufre el cultivo en cada fase fenológica:
El estrés en desarrollo vegetativo
Fisiológicamente, una de las consecuencias más inmediatas del estrés hídrico es la reducción en la tasa de fotosíntesis. Esto se debe principalmente a la disminución de la apertura estomática, un mecanismo que las plantas utilizan para minimizar la pérdida de agua a través de la transpiración. La menor apertura de los estomas restringe la entrada de dióxido de carbono, un insumo esencial para la fotosíntesis, lo que reduce la eficiencia fotosintética general (Flexas y Medrano, 2002). Además, el estrés hídrico puede dañar los pigmentos fotosintéticos y alterar la funcionalidad de los fotosistemas, exacerbando la disminución en la capacidad fotosintética.
El crecimiento celular también se ve severamente afectado por la falta de agua. La elongación y división celular requieren una adecuada turgencia, que se pierde en condiciones de sequía. Esto resulta en una reducción del crecimiento de las hojas y otras estructuras vegetativas. Taiz y Zeiger (2010) destacan que esta inhibición del crecimiento celular se traduce en una menor área foliar disponible para la fotosíntesis, afectando negativamente la acumulación de biomasa y el desarrollo general de la planta.
En términos morfológicos, las plantas bajo estrés hídrico tienden a desarrollar hojas más pequeñas y gruesas. Esta modificación es una adaptación para reducir la transpiración y conservar agua, lo que, aunque reduce la capacidad fotosintética debido a la menor área foliar, aumenta la eficiencia en el uso del agua (Chaves et al., 2002). Además, muchas plantas aumentan el crecimiento de sus raíces en respuesta al estrés hídrico, extendiendo su sistema radicular para acceder a capas de suelo más profundas y húmedas (Lambers et al., 2008).
El estrés en floración
La floración es una etapa muy importante en los cultivos, sobre todo en aquellos de los que se explota la flor o el fruto, como las hortalizas de flor, los frutales, las leguminosas, los granos, entre otros. El proceso de floración exige mucha energía de la planta y un gran porcentaje de los fotoasimilados que se produjeron durante el desarrollo vegetativo son enviados hacia la flor.
El estrés hídrico durante la etapa de floración tiene efectos profundos y multifacéticos sobre las plantas, afectando directamente su capacidad reproductiva y, en consecuencia, el rendimiento final del cultivo. Esta fase es crítica ya que determina la formación y el desarrollo de las flores, las cuales son esenciales para la producción de frutos y semillas.
Uno de los primeros efectos del estrés hídrico en la etapa de floración es la reducción en la tasa de fotosíntesis. La falta de agua provoca el cierre de los estomas para reducir la pérdida de agua a través de la transpiración, lo que también limita la entrada de dióxido de carbono necesario para la fotosíntesis. Esta disminución en la actividad fotosintética reduce la disponibilidad de carbohidratos esenciales para el desarrollo de las flores y frutos (Flexas y Medrano, 2002). Además, la sequía puede causar un daño directo a los componentes del aparato fotosintético, como los pigmentos y las proteínas, exacerbando aún más la disminución en la capacidad fotosintética.
El estrés hídrico también influye en la dinámica hormonal de la planta. Durante la floración, el ácido abscísico (ABA) juega un papel crucial. La síntesis y acumulación de ABA aumentan en respuesta a la sequía, lo que induce el cierre estomático y modula la expresión de genes relacionados con la tolerancia al estrés. Sin embargo, niveles elevados de ABA pueden tener efectos negativos en la formación y desarrollo de las flores, afectando la fertilización y el desarrollo de los órganos reproductivos (Zhu, 2002).
Otro aspecto crítico es el aborto de flores y frutos jóvenes, que es común bajo condiciones de estrés hídrico. La planta, al enfrentar una limitación en la disponibilidad de recursos, tiende a abortar flores y frutos para conservar agua y nutrientes, favoreciendo la supervivencia de las estructuras más viables (Westgate y Boyer, 1986). Este fenómeno es una respuesta adaptativa que, aunque mejora la supervivencia de la planta en condiciones adversas, reduce significativamente el rendimiento agrícola.
El estrés en fructificación
Debido al cierre de estomas por estrés hídrico, que se describió previamente, se reduce la fotosíntesis y la producción de fotoasimilados, como los azúcares. La reducción de la fotosíntesis no solo disminuye el suministro de nutrientes a los frutos en desarrollo, sino que también afecta negativamente la acumulación de azúcares y otros compuestos importantes para la calidad del fruto.
Las plantas sometidas a estrés hídrico durante la fructificación también experimentan una redistribución de los recursos internos. En respuesta a la sequía, las plantas pueden priorizar la supervivencia de los frutos en etapas más avanzadas, redistribuyendo nutrientes desde las hojas y tallos hacia los frutos. Este fenómeno, aunque beneficia el desarrollo de algunos frutos, puede llevar a una disminución en el crecimiento vegetativo y una reducción en la producción de biomasa total (Chaves et al., 2003).
El estrés hídrico afecta la turgencia celular, lo que es crucial para el crecimiento y el tamaño final de los frutos. La falta de agua reduce la presión de turgencia en las células del fruto, lo que limita su expansión y provoca frutos de menor tamaño y peso. Además, el estrés hídrico puede causar la aparición de fisiopatías como la necrosis apical, comúnmente conocida como “blossom-end rot” en tomates, que es causada por una deficiencia de calcio debido a la disminución del flujo transpiratorio (Ho et al., 1993).
El estrés hídrico durante la fructificación también compromete la calidad postcosecha de los frutos. La falta de agua puede reducir la firmeza del fruto, aumentar la susceptibilidad a daños mecánicos y reducir la vida útil del producto almacenado. Esto se debe a la alteración en la estructura celular y la disminución de la integridad de las membranas celulares bajo condiciones de estrés hídrico (Kader, 2002).
Línea NERTHUS, un producto para evitar el estrés en cada etapa de desarrollo del cultivo
Los productos Neptunus Biotech, se elaboran a base de extractos bioactivos (Aminoácidos, fitohormonas, vitaminas, minerales, pigmentos, péptidos, ácidos grasos poliinsaturados y polisacáridos) de Microalgas Marinas, producidas y cosechadas en fotobiorreactores de última generación, bajo condiciones controladas. Lo anterior, da como resultado un producto estable y con concentraciones constantes de moléculas bioactivas. De bajo impacto ambiental y completamente orgánico.
Nerthus Vigore es un bioestimulante orgánico a base de aminoácidos, proteínas, antioxidantes, nutrientes y fitohormonas provenientes de una mezcla balanceada de extractos de Microalgas Marinas. Está diseñado para su aplicación en etapas de crecimiento activo de la planta dándole vigor y resistencia ante eventos de estrés abiótico en desarrollo vegetativo. Tiene efecto antiestresante y desestresante al mismo tiempo que estimula la activación del crecimiento en las plantas.
Nerthus Florebit es un bioestimulante orgánico, elaborado a base de extracto de microalgas, que provee a la planta de fitohormonas (auxinas y citocininas), aminoácidos, vitaminas, minerales, pigmentos, péptidos, ácidos grasos poliinsaturados y polisacáridos. Promueve la diferenciación de yemas florales, induciendo la creación de más flores viables al mismo tiempo mantiene el polen hidratado por más tiempo, lo que permite un mayor periodo de polinización.
Nerthus Fructus es un fertilizante a base de aminoácidos, proteínas, antioxidantes, nutrientes y fitohormonas provenientes de una mezcla balanceada de extractos de Microalgas Marinas. Está adicionado con Potasio (K), especialmente dirigido para etapas de fructificación. Su uso se recomienda en cualquier tipo de cultivo que pase o esté por pasar por algún cuadro de estrés abiótico, derivado de la baja asimilación de nutrientes vía raíz y en etapa de fructificación.
Bibliografía:
Chaves, M. M., Maroco, J. P., & Pereira, J. S. (2003). Understanding plant responses to drought—from genes to the whole plant. Functional Plant Biology, 30(3), 239-264.
Flexas, J., & Medrano, H. (2002). Drought-inhibition of photosynthesis in C3 plants: stomatal and non-stomatal limitations revisited. Annals of Botany, 89(2), 183-189.
Ho, L. C., Belda, R., Brown, M., Andrews, J., & Adams, P. (1993). Uptake and transport of calcium and the possible causes of blossom-end rot in tomato. Journal of Experimental Botany, 44(5), 509-518.
Kader, A. A. (2002). Postharvest technology of horticultural crops (Vol. 3311). University of California Agriculture and Natural Resources.
Lambers, H., Chapin III, F. S., & Pons, T. L. (2008). Plant Physiological Ecology. Springer Science & Business Media.
Taiz, L., & Zeiger, E. (2010). Plant Physiology. Sinauer Associates.
Westgate, M. E., & Boyer, J. S. (1986). Reproduction at low silk and pollen water potentials in maize. Crop Science, 26(5), 951-956.