Estrés salino

Al hablar de estrés salino hablamos de un estrés producido por una [iones] tan elevada que produce estrés iónico y un estrés osmótico. El estrés salino es un estrés iónico sumado a un estrés osmótico: Estrés salino = estrés iónico + estrés osmótico.

Cualquier ión a una determinada concentración puede ser tóxico para la planta. Si consideramos determinados iones como Na+2-, Cl-, SO42-, CO32-, HCO3-, estos iones son poco tóxicos y se requieren concentraciones muy elevadas para hacer daño, pero a estas concentraciones altas pueden hacer disminuir el

o del suelo y hay un doble efecto, la toxicidad del ión y el estrés por déficit hídrico.
Otros iones como Zn 2+, Fe2+, Mn2+ a concentraciones tóxicas no producen estrés por déficit hídrico simplemente estrés iónico.
El término salinidad se refiere a la presencia en el suelo de una elevada concentración de sales que perjudican a la planta por su efecto tóxico y la disminución del

o del suelo. La situación más frecuente es salinidad del NaCl pero, ¿cuándo consideramos a un suelo salino?, la determinación depende del tipo de investigador: los edafólogos expresan la salinidad como unidades de conductividad (dS/m) ó como inverso de la resistencia (mmho/cm), donde mho = 1/ohm. Un químico del agua lo expresa en concentraciones y habla de ppm de sal ó de mg/l ó microg/ml. Los fisiólogos lo expresan también en concentracion pero lo que más interesa es la interacción del nº de moles / unidad de peso ó volumen (mM). Empíricamente existe una relación entre conductividad eléctrica y [ ]: 640mg/l sal disuelta ? 1dS/m ? 11mM de NaCl.

Desde el punto de vista agrícola se considera un suelo como salino si su conductividad eléctrica es = ó superior a 4dS/m. En agricultura hay 380 millones de ha de suelos salinos, de las cuales 240 millones no son tan salinos como para no cultivar plantas tolerantes. Desde el punto de vista ecológico se habla de suelo salino si la [NaCl] es superior a 70mM ya que éste es el límite a partir del cual se observa una flora halófita (=plantas adaptadas a condis salinas) y no sobreviven las no halófitas. Aunque todos los suelos salinos tienen aumentada la [sal], los suelos salinos pueden tener características muy diversas porque pueden ser suelos áridos con aumentos de pH, también puden haber suelos alcalinos con auemento de la [carbonatos] ó con toxicidad de boro. Suelos costeros con exceso de NaCl y encharcamiento; hipoxia. Suelos salinos ácidos; toxicidad por Fe, Al. Tb hay suelos costeros volcánicos con deficiencia en N, Zn, Co, junto con problemas de toxicidad por encharcamiento.

1. plantas sensibles, muy sensibles ó algo tolerantes: glucófitas.
2. Plantas poco sensibles: halófitas

La respuesta de cada tipo de planta es diferente y si observamos el crecimiento de diferentes especies vegetales en función de la [NaCl] obtenemos diferentes tipos de respuestas.

1 Glucófitas: para cualquier incremento de [NaCl] en el sustrato ven disminuido su crecimiento, pero según el descenso del crecimiento en función de la tasa de ?[NaCl] distinguimos
a. Muy sensibles disminuyen el crecimiento.
b. Moderadamente sensibles disminuyen el crecimiento.
c. Glucófitas tolerantes, ligera disminución del crecimiento.

Las halófitas obligadas se observa que en situación de disminución de la [NaCl] crecen menos, las halófitas facultativas no dependen de la [NaCl]. Cuando hablamos de daños producidos por la sal nos referiremos a las glucófitas y al descenso del crecimiento, que expresado matemáticamente :

Y = Crecimiento relativo = 100- B(EC-A)

Donde :
Y = crecimiento relativo.
B = descenso del crecimiento por aumento de la [NaCl].
EC = conductividad eléctrica del sustrato.
A = valor umbral de la conductividad eléctrica a partir de la cual se da el descenso del crecimiento. En plantas sensibles el valor de A va de 1 a 1.7 provocando un descenso del crecimiento del 16 al 24% (glucófitas sensibles). En plantas moderadamente sensibles A va de 1.2 a 3 (arroz). En plantas tolerantes A va de 4 a 8, a partir de A=4 se pueden considerar plantas halófitas, crecen bien en suelos salinos.

Mecanismo de disminución del crecimiento (glucófitas).

El efecto osmótico influye sobre el crecimiento, estas plantas tienen dificultad para absorber agua y sufren EDH (estrés por déficit hídrico) disminuye o, sufren los mismos daños que los causados por la disminución de la expansión celular. Además de los efectos hídrcos hay efectos tóxicos provocados por los propios iones.
Visualización de la toxicidad causada por los iones:
1 Podemos comparar el efecto sobre la planta de soluciones con sustancias osmóticamente activas no iónicas y no penetran en la cell, por ej PEG ( disminuye o) y en otra planta añadimos NaCl. Ambos cultivos tienen el mismo o y así podemos estudiar el efecto de los tratamientos y obs las diferencias.
Las plantas con NaCl sufren más estrés que las que crecen en PEG , efecto que no se observa en plantas halófitas.
2 Estudio comparativo utilizando diferentes sales para determinar cuáles son los iones tóxicos, por ejemplo: NaCl versus Na2SO4 y así vemos si el efecto es del Cl ó del SO4 . el ión más tóxico en suelos salinos es el catión Na+ aunque esto no significa que otros iones no lo puedan ser.

¿Cómo daña la presencia de Na+ al metabolismo de la planta?
(1) Las proteínas que proporcionan una estructura óptima a la planta necesitan de un ambiente iónico adecuado, si se incrementa la [sales] cambiamos la configuración de estas proteínas ya que disminuyen los enlaces electrostáticos y aumentan los enlaces hidrofóbicos, pudiendo cambiar la función de la proteína lo cual afecta al metabolismo.
(2) La presencia elevada de iones también afecta a las membranas. El efecto más espectacular lo vemos cuando pasamos una planta de baja a alta [iónica], la planta glucófita presentará síntomas de schock salino y se da un flujo de iones K+ hacia el medio exterior y la consiguiente desecación de la planta.. Si realizamos el cambio más paulatinamente a un ambiente con más fuerza iónica también tendremos efectos en las membranas pero no tan drásticos, serán efectos más tardíos, se produce un incremento en la absorción de K+ y consecuentemente semanas después daños en la mb.
(3) Debido a la competencia entre iones nutritivos y el NaCl, por ejemplo inhibición competitiva del K+ por el Na+ , interacciones en la absorción de Ca y Mg y también déficit de P aunque no por inhibición competitiva del K+ por el Na+, sinó más bien por un menor crecimiento radicular, menor eficacia para captarlo del suelo con aumento del flujo de masa de Ca2+.