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Contenido
Influencia de la luz en el crecimiento y desarrollo de las plantas
Las plantas: Influencia del viento
Contaminación atmosférica. Crecimiento vegetal
Contenido
Fisiología vegetal
Estres, resistencia y tolerancia
Relaciones entre la planta y el suelo.
El agua como factor de estrés vegetal.
Resistencia y tolerancia al estrés.
Exceso de agua, hipoxia
Nutrición mineral en las plantas.
Estrés salino
Adaptación al estrés salino  
Estrés ionico
Fisiología de las plantas en suelos ácidos
Fisiología de las plantas en suelos alcalinos
Influencia de la temperatura sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas
Bases moleculares y fisiológicas de la resistencia a temperaturas extremas


El agua como factor de estrés vegetal

 

Entre un 90-95% en peso de las plantas es agua. El agua tiene gran importancia gracias a sus propiedades físico-químicas:
1) Es un dipolo y tiene cargas parciales que permiten los puentes de H

Molecula de agua

2) Líquida entre 0 – 100ºC.
3) Elevada constante dieléctrica.
4) Elevado calor específico y calor de evaporación (termorregulación en plantas)
5) Responsable de la turgencia celular y crecimiento (extensión) celular.
6) Disolvente ideal de electrolitos.

Las plantas sufren estrés por déficit hídrico cuando hay sequía. La sequía es un tiempo prolongado de sequedad (definición poco precisa). Sequía: período de tiempo en el que las precipitaciones están por debajo de la media, determinada a lo largo de varios años (definición meteorológica). Sequía: período en el que se da un fuerte crecimiento de los precios agrarios, además nos indica que como consecuencia de este período hay un descenso del crecimiento de las plantas. El estrés por déficit hídrico viene definido por el valor negativo de l del sustrato, lo cual nos determina la dificultad de la planta para absorber agua del suelo.El del sustrato define así, la dificultad de la planta para obtener agua. Para ´s de sustrato iguales, diferentes especies de plantas tienen diferentes tensiones internas (= rta a cambio interno frente a factores ambientales externos) las especies vegetales pueden almacenar agua evitando la transpiración y así bajar la tensión interna. Para un mismo estrés existen respuestas diferentes según el grado de resistencia.existen diferentes formas de expresar la tensión interna:
(i) Estrés suave: el potencial hídrico de la célula (w) baja unos pocos bares.
(ii) Estrés moderado: w celular baja más, pero menos de 12-15 bares.
(iii) Estrés severo: : w celular baja más de 15 bares.
Esta definición sólo se refiere a w y no tiene en cuenta el ajuste osmótico por descenso en osmótico. Muchas plantas tolerantes al estrés son capaces de almacenar sustancias osmóticamente activas y hacen descender manteniendo el p (turgencia) constante y lo que hace es bajar osmótico.
Mecanismo de resistencia al estrés por déficit hídrico: al disminuir osm y mantener p constante implica que disminuye planta , por lo que si planta es (lógicamente) menor que el del suelo con sequía la planta captará agua.

Contenido hídrico relativo es la diferencia entre peso seco y peso fresco, dividido por el peso de saturación menos el peso seco ( = relative water contained):

Esto nos determina el contenido hídrico que tiene la planta en relación con el que tendría la planta si estuviera muy bien hidratada, así como el déficit hídrico respecto a las condiciones óptimas (lo que tiene respecto a lo que debería tener).
Para definir la cantidad de estrés necesitamos:
(1) ext = suelo.
(2) int de la planta.
(3) contenido hídrico.

Crecimiento, turgencia (p) y relaciones hídricas en plantas sometidas a estrés hídrico (w).

En el crecimiento de las plantas juega un papel importante la pared celular que mantiene su grosor porque existe aporte constante de material y hace que la extensión sea irreversible.No sólo es la presión interna.
El crecimiento está relacionado con la presión de turgencia (p) y con las relaciones hídricas, y esto se representa con la ecuación de crecimiento de Lackhart que relaciona la variación en función de la variación de tiempo con diferentes parámetros:
(1) Lp = conductividad hidráulica.
(2) = extensión celular.
(3) P = presión de turgencia.
(4) Y = presión mín de turgencia necesaria para producir la extensión de la pared.

ecuación de crecimiento de Lackhart

Aquí vemos que el crecimiento de una celula depende de las características de su pared celular , de la membrana plasmática y de la presión de turgencia, así, cualquier descenso en la P de turgencia se traducirá en una bajada en el crecimiento del volumen celular. El crecimiento en volumen es el parámetro fisiológico que más rápidamente se afecta por un déficit hídrico. También se da una bajada en la síntesis de la pared celular, si la celula no se expande a un ritmo como en condiciones normales, tampoco no se necesita tanta síntesis. Asímismo desciende la síntesis proteica es decir disminuyen los enzimas como la nitrato reductasa pero se da un aumento de ácido abcísico (ABA), que actúa en la apertura/cierre de los estomas, y así la planta ahorrará más agua, por esto se da una disminución en la apertura estomática, por lo que la planta tendrá dificultad para captar el CO2 disminuyendo la fotosíntesis.
En cuanto a la respiración, depende del grado de estrés y de la especie. En muchas especies vegetales se da una disminución de la respiración.

Respiración y fotosintesis

En el déficit se da acumulación de y azúcares solubles, tb se ve involucrada la conductancia del xilema.
De todas formas lo que más se afecta por el estrés es el crecimiento celular y, por tanto tb se ve afectado el crecimiento de los órganos como por ej. el área foliar, cosa que tb hace descender la fotosíntesis.
En diferentes estudios sobre el área foliar y su descenso, se ha estudiado si el estrés hídrico afecta sólo al crecimiento celular o también a la mitosis. Se han realizado estudios en judías, donde se diferencian dos fases en el crecimiento de las hojas:
(1) Crecimiento de la hoja por mitosis
(2) Expansión de estas células
La fase de división celular es poco sensible al estrés por déficit hídrico, es la tasa de alargamiento celular la que se ve más afectada.

Efecto en la biomasa

El descenso en el crecimiento de las plantas produce disminución en la biomasa, no sólo viene determinado por la no expansión de las células, sinó que también intervienen otros factores.
Si consideramos la planta como un sistema de entradas y salidas de E y materia, las entradas vienen det por el área de asimilación (órganos fotosintéticamente activos) que abs E lumínica y CO2; eficiencia fotosintética que nos determina la producción de materia orgánica total de la planta.
Eficiencia fotosintética es la cantidad de CO2 asimilado por el área de superfície. Esto depende también de otros factores como la apertura de los estomas.
La biomasa total del vegetal no es sólo materia orgánica, sinó también depende de la absorción de elementos nutritivos inorgánicos (sales minerales). La materia inorgánica, en peso, es cuantitativamente poco importante, pero lo es cualitativamente porque un déficit perjudica al vegetal.
La materia seca total también depende de las salidas, gracias a la respiración. Además una parte de la materia seca total sale por abcisión (caen hojas, frutos,...).

La eficiencia fotosintética viene limitada por dos mecanismos:
1. Incremento del cerrado de los estomas (resistencia estomática).
2. Incremento de la resistencia mesofílica.

Por esto el estrés hídrico sobre estos dos conceptos influyen en la materia orgánica.

Muchas de las sales minerales se mueven hacia la raíz por flujo en masa con el agua; si no hay suficiente agua, que se mueve hacia la raíz y arrastra a estos iones, su transporte se verá afectado, sobretodo:
(1) K , que fácilmente es limitante en sequía y actúa como catión, no forma parte de compuestos orgánicos, pero actúa en procesos osmóticos. Si hay déficit de K habrá dificultad en adaptar la apertura estomática con estas condiciones.
(2) P , que actúa en procesos energéticos y de síntesis proteica en la planta.

La respiración se ve disminuida también por el déficit hídrico, pero menos que la fotosíntesis (la fotosíntesis neta se verá más reducida). En pinos se da respiración anaeróbica, con la que se generan productos tóxicos para el organismo.

La abcisión de las hojas es también promovida por el estrés hídrico. El proceso de abcisión es un mecanismo de adaptación ya que reduce la superfície de absorción para mantener el agua de reserva. En déficit hídrico las sales son transportadas de las hojas al bulbo por eso quedan las hojas secas. Cuando vuelve a haber agua se recupera la planta a partir del agua acumulada en el bulbo.

 

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