Fisiología de las plantas en suelos alcalinos

Los suelos alcalinos son abundantes en nuestro medio ambiente (25%) y distinguimos dos tipos de suelos alcalinos:
1 Suelos con pH entre 7 – 8 = rendsinos

a. Déficit de Fe, Zn, P (y Mn).
b. Exceso de HCO3-, carbonatados.
c. Déficit hídrico.
d. Impedimentos mecánicos.

2 Suelos con pH entre 8 – 9 = salnetz:

a. Toxicidad Na y B.
b. Deficiencia Zn, Fe, P (y Ca, H, Hg).
c. Pobre aireación.
d. Exceso de HCO3-.
e. Déficit hídrico.
f. Impedimentos mecánicos.

En los suelos alcalinos uno de los problemas + importantes es la baja disponibilidad de Fe. Estos suelos normalmente tienen mucho Fe, pero este Fe no está disponible para las plantas. La concentración de cationes libres en el suelo es prácticamente nula, el Fe suele estar en forma de diferentes especies iónicas inorgánicas como Fe(OH)2+, Fe(OH)3, pero estas formas formas están en concentraciones bajas (10-10 M). Pero muchas plantas viven aquí y absorben el Fe, y este Fe que absorbido no es inorgánico sinó orgánico en formas que pueden formar complejos con materia orgánica soluble (malato de Fe,...) y tambien pueden formar complejos con sustancias secretadas por ?org (sideróforos). Los microorganismos del suelo son capaces de segregar sustancias que mantienen el Fe en el suelo. Los hongos secretan hidroxamato.
Se calcula que, en conjunto, podemos tener en suelos de pH 7 [Fe soluble] de 10-4 - 10-5 M. El Fe estará disponible en forma de complejos solubles y depnde de la actividad microbiana y de los componentes orgánicos del suelo

Las plantas han desarrollado una serie de mecanismos para movilizar Fe3+ (insoluble) en suelos alcalinos entre los cuales se distinguen 2 grandes estrategias:

Estrategia I, absorción de Fe en suelos alcalinos por dicotiledóneas.

En respuesta al déficit de Fe las dicotiledónias son capaces de liberar H+ al medio, hace disminuyendo el pH y aumentando solubilidad del Fe. Además se observa en las células que tienen que incrementar su capacidad de transporte un aumento de invaginaciones del plasmalema aumenta la capacidad reductora de la cell, pasan Fe3+ a Fe2+ = forma biológicamente activa del Fe.
En las dicotiledónias el déficit de Fe también hace incrementar la reducción vista por la aparición de células de “transferencia” (no son verdaderas) = translocadoras de Fe3+ ext a Fe2+ int. Además las dicotiledónias pueden incrementar la secreción de fenoles y ácidos orgánicos, ambas sustancias forman complejos con el Fe, lo mantienen en solución e incrementan su disponibilidad.
¿Qué pasa en suelos alcalinos con aumento en la [HCO3-]: el bicarbonato tampona el pH del suelo con valores por encima de 7. La estrategia I se ve afectada por el bicarbonato ya que si hay una sustancia que tampona el pH, aunque la planta libere protones no podrá bajar el pH de la rizosfera. El bicarbonato, además, es absorbido por la planta y tiene efectos negativos sobre la capacidad de reducción del Fe. Además, el bicarbonato puede inhibir la translocación del Fe dentro de la misma planta, por eso, muchas plantas tienen “clorosis de cal” en suelos alcalinos con Fe y esto se debe a que desciende la reducción del Fe.

Estrategia II, absorción de Fe en suelos alcalinos por monocotiledóneas (pH similar a 7).

Se observa poca liberación de protones ó ausencia de liberación. No se observan células s de transferencia ni tampoco un incremento de la reducción del Fe, de hecho, las monocotiledónias no incrementan la reducción porque pueden abs Fe3+. En monocotiledónias con déficit de Fe se obs el incremento en la exudación de unas sustancias que forman complejos con Fe3+ llamadas fitosideróforas y que son absorbidas por la planta. Las fitosideróforas son aminoacidos no proteinógenos, diferentes a los de los microorganismos. En suelos con aumento de la [HCO3-]: La formación de fitosideróforas y la translocación del fe al interior de la planta no se ven afectados por el bicarbonato.