PLANTAS BAJO ESTRÉS
•
Cuando el funcionamiento normal de la
planta se ve afectado negativamente por la
presencia de un factor ambiental se dice que
la planta está sometida a estrés por ese
factor, impidiendo su crecimiento óptimo.
* Depende de la especie.
* El estrés se mide en relación al crecimiento
o a procesos primarios de asimilación.
* Resistencia al estrés: adaptabilidad de la
planta al ambiente desfavorable
Factores estresantes:


Factores Bióticos:
- Animales y plantas
- Bacterias, hongos y virus (enfermedades)
Factores Abióticos:
- Sequía (estrés hídrico)
- Exceso de sales en el suelo (estrés salino)
- Temperaturas extremas
- Radiación solar
- Anaerobiosis (encharcamiento)
- Contaminación
- Déficit nutricional (elementos minerales)
- Estrés mecánico (viento, suelo compacto)
- Lesiones y heridas
Los
estreses
fisicoquímicos
pueden reducir la productividad
de los cultivos de manera que
solo se manifiesta un 22% de la
potencialidad
genética
de
producción
El estrés hídrico es el factor
ambiental que más limita la
producción vegetal a escala
mundial
Estrés Hídrico
Se presenta cuando hay un desbalance hídrico,
cuando la pérdida de agua por transpiración
excede la velocidad de absorción. Asociado a
ambientes con baja pluviometría (Sequía).
El déficit de agua puede ser transitorio, temporal o
permanente, debido a la baja disponibilidad de
agua en el suelo.
Puede ser moderado o severo, depende de la
disponibilidad de agua en el suelo y tasa de
transpiración
Plantas y Estrés Hídrico
 CAUSAS
AMBIENTALES
– Sequía
– Inundación
– Alta temperatura atmosférica
– Alta tasa de transpiración
– Congelación (frío).
Suelo vs Factores de la Transpiración ¡¡
EFECTOS DEL ESTRÉS POR SEQUIA
1. Procesos Fisiológicos:
A.- Absorción y Transporte de Minerales
Disminuye absorción y transporte de elementos minerales
 Suberización de raíces
 Aumento de la resistencia al flujo de agua

B.- Fotosíntesis
Disminuye el Area foliar
 Cierre estomático (CO2 disminuye)
 Afecta fotofosforilación y transporte de electrones
 Disminuye síntesis y actividad enzimática
 Provoca daños al cloroplasto, destrucción de clorofila

C.- Translocación de sustancias
 Fotosintatos
y agroquímicos
D.- Respiración
Disminución de síntesis y actividad enzimática
Reducción de sustratos (fotoasimilados)

 Afecta
transporte de electrones
Requerimiento
de medio acuoso
E.- Síntesis de hormonas
-
Incrementa síntesis de etileno y Acido Abscísico (ABA)
Disminuye síntesis de citocininas, giberelinas y auxinas
2. EFECTOS DEL ESTRÉS HIDRICO MODERADO A
SEVERO EN EL CRECIMIENTO
a)
B)
Crecimiento Vegetativo
* Reduce división y alargamiento celular
* Provoca abscisión de órganos (hojas)
* Afecta mas crecimiento parte aérea (relación vástago/raíz)
* Cambios en Anatomía y Morfología de la hoja

Grosor del mesófilo y la cutícula

Ceras, tricomas

Reducción del área foliar
Crecimiento Reproductivo
 Mayor daño a la iniciación del primordio floral y antesis
 Reducción del tamaño y peso de semillas
 Afecta Alargamiento y formación de espigas
 Provoca aborto del saco embrionario y menor fertilidad polen
 Disminuye el Desarrollo de flores
 Provoca abscisión de órganos (flores, frutos)
3. Otros efectos
 Ataque de insectos y enfermedades
 Alteraciones en la disipación energética de las
hojas (incremento temperatura)
 Incremento de radicales libres que provocan
autoxidación (lesión celular)
 ASPECTOS
BENEFICIOSOS
Incrementa los contenidos de compuestos
como azúcares, gomas, alcaloides, aceites,
compuestos aromáticos
Mejora la calidad de ciertos frutos
Promueve el “Endurecimiento” de
plántulas (tolerancia al estrés hídrico)
Provoca estímulo para florecer (plantas
tropicales)
Plantas y Estrés Hídrico
Plantas Hidroestables: viven en ambientes de
contenido hídrico
importantes
Ej:
umbrófilas…
estable, sin
acuáticas,
variaciones
suculentas,
Plantas Hidrolábiles: toleran grandes variaciones
de
potencial
hídrico.
Sufren
diversas
adaptaciones de acuerdo con la especie.
Mecanismos o Adaptaciones al Estrés Hídrico:
Evitación vs Tolerancia: Implica disminución de la
productividad
 EVITACIÓN:
– Escape
a
manifestación:
la
sequía:
semillas,
yemas
latentes, bulbos, rizomas.
– Conservación del agua: cierre estomas,
pérdida de hojas, reducción de la
transpiración, almacenamiento de agua,
metabolismo plantas CAM
– Mantenimiento de la absorción de agua:
raíces profundas y extensas, pelos
absorbentes en hojas (Bromelias).
Tolerancia: capacidad del protoplasma de soportar
gran pérdida de agua. Varía con la spp (agronómicas
poco).
Las
semillas pueden deshidratarse hasta 10% de agua:
la desecación puede ser reversible y segura debido a:
- Síntesis de proteínas de choque que protegen la
integridad de las membranas celulares.
- Mecanismos antioxidantes (contra radicales
libres de O2): reductores, vitaminas solubles en grasa
(carotenos), enzimas antioxidantes
IDEAL:
Plantas que aumenten la tolerancia a la desecación
y que posean alta eficiencia en el uso del agua sin
perder productividad
Mecanismo de AJUSTE OSMÓTICO



A medida que el suelo se seca aumenta su
resistencia hidraúlica y disminuye su potencial
hídrico.
Consecuencia: plantas deben disminuir Ψ: por
deshidratacion (ΨP) o incremento en solutos (Ψs)
para poder absorber el agua del suelo.
OSMORREGULACIÓN: acumulación activa de
solutos para mantener la turgencia (Gradiente de
Ψ): Acumula en la
Vacuola (K+, Cl-, ácidos
orgánicos) o en el Citoplasma (Osmolitos: prolina
y betaína)
* Representa un Mecanismo de Tolerancia a la
sequía o estrés hídrico en algunas especies.
Efectos del estrés hidrico en la expansiòn foliar y
fotosintesis en Girasol (Helianthus anunus)
Tolerancia al déficit hídrico por osmorregulación
Ψ
(Mpa)
5
10
Días luego de último riego
15
ESTRÉS SALINO



Existen situaciones excepcionales en las cuales la
concentración de sales en el suelo es tan elevada
que impide la absorción de agua.
El uso indiscriminado de fertilizantes y
agroquímicos así como la sobreexplotación de
acuíferos ha provocado que en la actualidad la
tercera parte de la tierra cultivable tenga
problemas de salinidad
Es común en ambientes costeros y desiertos
Efecto negativo de la salinidad:
•
Factor osmótico: el potencial hídrico del suelo
•
Factor iónico: toxicidad de los iones cloruro (Cl-)
se hace muy negativo (Dificultad de la raíz para
absorber el agua del suelo). Sequía osmótica.
y sodio (Na+). Además de nitratos, sulfatos y
amonio. Afectan los tejidos vegetales
 Consecuencias
sobre el crecimiento
•
Asociados al Déficit Hídrico (Sequía Osmótica)
•
Asociados a la Toxicidad de los iones
*Reducción tasa fotosintética
*Provoca senescencia y abscisión hojas
*Enzimas celulares requieren ambiente
iónico específico para funcionar: se
afectan todos los procesos fisiológicos.
Adaptación a la salinidad

Plantas Halófitas: adaptadas a la salinidad
Inclusivas de iones: absorben sales, las
almacenan (vacuolas) o expulsan (glándulas)
Exclusivas de iones: raíces presentan
selectividad en la absorción de iones.
* Plantas Tolerantes: Toleran cierto rango de
salinidad (Ej: tomate, trigo, remolacha,
pastos)
 Plantas Glicófitas: sensibles a la salinidad
(no tolerantes)
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Tema 5 Estres Hidrico - Mis Clases fisiologia vegetal