¿Cómo afecta el estrés a cada etapa del desarrollo del cultivo?

El estrés hídrico, definido como agua insuficiente disponible para las plantas, afecta significativamente a su crecimiento y desarrollo, especialmente en la fase vegetativa. Esta fase del ciclo de vida de la planta es crucial ya que implica el establecimiento de la estructura foliar y la acumulación de biomasa, aspectos fundamentales de la fotosíntesis y el rendimiento final de la planta.

En cada etapa del desarrollo del cultivo (etapas fenológicas), el estrés hídrico afecta de manera diferente porque en cada una de estas etapas hay células especializadas y la planta realiza diferentes funciones metabólicas. En este artículo repasaremos brevemente los efectos del cultivo en cada fase fenológica:

Estrés en el desarrollo vegetativo.

Fisiológicamente, una de las consecuencias más inmediatas del estrés hídrico es la reducción de la tasa de fotosíntesis. Esto se debe principalmente a la disminución de la apertura de los estomas, mecanismo que utilizan las plantas para minimizar la pérdida de agua por transpiración. La apertura reducida de los estomas limita la entrada de dióxido de carbono, un aporte importante para la fotosíntesis, reduciendo 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 de la capacidad fotosintética.

El crecimiento celular también se ve gravemente afectado por la falta de agua. El alargamiento y la división celular requieren suficiente turgencia, que se pierde en condiciones de sequía. Esto da como resultado un crecimiento reducido de las hojas y otras estructuras vegetativas. Taiz y Zeiger (2010) destacan que esta inhibición del crecimiento celular resulta en una menor área foliar disponible para la fotosíntesis, lo que afecta negativamente la acumulación de biomasa y el desarrollo general de la planta.

En términos morfológicos, las plantas bajo estrés hídrico tienden a desarrollarse hojas más pequeñas y gruesas. Esta modificación es una adaptación para reducir la transpiración y ahorrar agua, que si bien reduce la capacidad fotosintética debido al menor área foliar, aumenta la eficiencia en el uso del agua (Chaves et al., 2002). Además, muchas plantas aumentan el crecimiento de las raíces en respuesta al estrés hídrico, extendiendo sus sistemas de raíces para acceder a capas de suelo más profundas y húmedas (Lambers et al., 2008).

Estrés en floración

La floración es una etapa muy importante en los cultivos, especialmente en aquellos donde se aprovecha la flor o el fruto, como hortalizas en flor, frutales, leguminosas, cereales, entre otros. El proceso de floración requiere mucha energía por parte de la planta, y un gran porcentaje de los fotoasimilados producidos durante el desarrollo vegetativo son enviados a la flor.

El estrés hídrico en la etapa de floración tiene efectos profundos y multifacéticos en las plantas, afectando directamente su capacidad reproductiva y, por tanto, el rendimiento final del cultivo. Esta fase es crítica ya que determina la formación y 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 de la tasa de fotosíntesis. La falta de agua hace que los estomas se cierren para reducir la pérdida de agua por transpiración, lo que también limita la entrada de dióxido de carbono necesario para la fotosíntesis. Esta disminución de la actividad fotosintética reduce la disponibilidad de carbohidratos esenciales para el desarrollo de flores y frutos (Flexas y Medrano, 2002). Además, la sequía puede causar daños directos a los componentes del aparato fotosintético, como pigmentos y proteínas, exacerbando aún más la disminución de la capacidad fotosintética.

El estrés hídrico también afecta 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 de los estomas 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, lo cual es común en condiciones de estrés hídrico. Cuando la planta enfrenta una limitación en la disponibilidad de recursos, tiende a abortar flores y frutos para conservar agua y nutrientes, promoviendo la supervivencia de las estructuras más viables (Westgate y Boyer, 1986). Este fenómeno es una respuesta adaptativa que, si bien mejora la supervivencia de las plantas en condiciones adversas, reduce significativamente los rendimientos agrícolas.

Estrés en la fructificación

Debido al cierre de los estomas por estrés hídrico, como se describió anteriormente, se reduce la fotosíntesis y la producción de fotoasimilados, como los azúcares. La fotosíntesis reducida no sólo reduce 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 de los frutos.

Las plantas expuestas al estrés hídrico durante la fructificación también experimentan una redistribución de recursos internos. En respuesta a la sequía, las plantas pueden priorizar la supervivencia de los frutos en etapas más avanzadas y redistribuir los nutrientes desde las hojas y los tallos hacia los frutos. Este fenómeno, si bien beneficia el desarrollo de algunos frutos, puede provocar una disminución del crecimiento vegetativo y una reducción de la producción total de biomasa (Chaves et al., 2003).

El estrés hídrico afecta la turgencia celular, que es crucial para el crecimiento del fruto y el tamaño final. 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 provocar la aparición de fisiopatías como la necrosis apical, comúnmente conocida como “pudrición de la punta de la flor” en los tomates, que es causada por una deficiencia de calcio debido a la reducción del flujo de transpiración (Ho et al., 1993).

El estrés hídrico durante el cuajado también compromete la calidad postcosecha de los frutos. La falta de agua puede reducir la firmeza de la fruta, aumentar la susceptibilidad a daños mecánicos y reducir la vida útil del producto almacenado. Esto se debe al cambio en la estructura celular y a la disminución de la integridad de las membranas celulares bajo condiciones de estrés hídrico (Kader, 2002).

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Nerthus Vigore Es un bioestimulante orgánico a base de aminoácidos, proteínas, antioxidantes, nutrientes y fitohormonas procedentes de una mezcla equilibrada de extractos de microalgas marinas. Está diseñado para su aplicación en etapas de crecimiento activo de la planta, otorgándole fuerza y ​​resistencia a eventos de estrés abiótico en el desarrollo vegetativo. Tiene un efecto antiestrés y desestresante, a la vez que estimula la activación del crecimiento en las plantas.

Nerthus florecerá Es un bioestimulante orgánico, elaborado a partir de extracto de microalgas, que aporta a la planta fitohormonas (auxinas y citoquininas), aminoácidos, vitaminas, minerales, pigmentos, péptidos, ácidos grasos poliinsaturados y polisacáridos. Promueve la diferenciación de los botones florales, lo que induce la creación de flores más viables, manteniendo al mismo tiempo el polen hidratado por más tiempo, permitiendo un mayor periodo de polinización.

Fruto Nerto es un fertilizante a base de aminoácidos, proteínas, antioxidantes, nutrientes y fitohormonas procedentes de una mezcla equilibrada de extractos de microalgas marinas. Lleva añadido potasio (K), especialmente destinado a las etapas de fructificación. Se recomienda su uso en cualquier tipo de cultivo que esté o esté pasando por algún estrés abiótico, derivado de la baja asimilación de nutrientes vía raíces y en fase de fruto.

Bibliografía:

Chaves, MM, Maroco, JP y Pereira, JS (2003). Comprender las respuestas de las plantas a la sequía, desde los genes hasta la planta entera. Biología funcional de plantas, 30(3), 239-264.

Flexas, J. y Medrano, H. (2002). Inhibición de la fotosíntesis por sequía en plantas C3: revisión de las limitaciones estomáticas y no estomáticas. Anales de Botánica, 89(2), 183-189.

Ho, LC, Belda, R., Brown, M., Andrews, J. y Adams, P. (1993). Captación y transporte de calcio y posibles causas de la pudrición apical en tomate. Revista de botánica experimental, 44(5), 509-518.

Kader, AA (2002). Tecnología poscosecha de cultivos hortícolas (Vol. 3311). Agricultura y Recursos Naturales de la Universidad de California.

Lambers, H., Chapín III, FS y Pons, TL (2008). Ecología fisiológica vegetal. Medios de ciencia y negocios de Springer.

Taiz, L. y Zeiger, E. (2010). Fisiología de las plantas. Asociados Sinauer.

Westgate, ME y Boyer, JS (1986). Reproducción con bajo potencial hídrico de seda y polen en maíz. Ciencia de los cultivos, 26(5), 951-956.