Estrategias de las Plantas Frente al Estrés Hídrico

Estado Hídrico en las Plantas

El estado hídrico de las plantas se puede estudiar a través de diferentes parámetros:

Contenido Hídrico (CH)

Se expresa como porcentaje del peso seco:

CH = (Pf - Ps) / Ps x 100

Donde:

• Pf: Peso fresco
• Ps: Peso seco

Contenido Hídrico Relativo (CHR)

Determina el contenido hídrico de la planta en relación con su máxima capacidad de hidratación:

CHR = (Pf - Ps) / (Pt - Ps) x 100

Donde:

• Pf: Peso fresco
• Ps: Peso seco
• Pt: Peso de la planta turgente (hidratada al máximo)

Potencial Hídrico (Ψ)

Representa la energía libre del agua en la planta:

Ψ = Ψo + Ψp + Ψm + Ψg

Simplificado:

Ψ = Ψo + Ψp

Donde:

• Ψo: Potencial osmótico
• Ψp: Potencial de presión
• Ψm: Potencial matricial
• Ψg: Potencial gravitacional

El potencial hídrico se expresa en megapascales (MPa).

Estrategias Frente al Estrés Hídrico

Evitación

Las plantas evitan el estrés hídrico completando su ciclo vital durante la estación húmeda y permaneciendo inactivas (semillas, rizomas, bulbos, etc.) en la estación seca.

Prevención

Las plantas previenen el estrés hídrico mediante mecanismos que mantienen un estado hídrico celular favorable, como:

• Aumento de la absorción de agua del suelo
• Mejora del transporte y almacenamiento de agua
• Reducción de la pérdida de agua por transpiración

Tolerancia

Las plantas tolerantes al estrés hídrico mantienen sus procesos fisiológicos incluso con altos grados de deshidratación. Un ejemplo extremo son las plantas poiquilohídricas, que poseen sustancias estructurales que evitan la rotura celular durante la deshidratación.

Relación Entre Crecimiento y Estrés Hídrico

Existe una relación directa entre la expansión foliar y la presión de turgencia. En experimentos con plantas sometidas a estrés hídrico, se observa un menor crecimiento foliar en comparación con plantas no estresadas, incluso con la misma presión de turgencia (Ψp).

El estrés hídrico provoca:

• Disminución de la extensibilidad celular (m)
• Aumento del umbral de turgencia necesario para el crecimiento (ϒ)

Estos cambios limitan la capacidad de crecimiento de las hojas.

Efecto del Ácido Abscísico (ABA)

El ABA juega un papel importante en la respuesta al estrés hídrico:

• En la parte aérea, el ABA reduce la extensibilidad celular (m), limitando el crecimiento.
• En la raíz, el ABA activa el xiloglucano, aumentando la extensibilidad celular (m) y estimulando el crecimiento radicular.

Características de Plantas Adaptadas a Ambientes Húmedos

• Engrosamiento hipodermis radicular para reducir la pérdida de oxígeno.
• Formación de raíces adventicias en hipocótilo y tallos (Imagen A).
• Formación de lenticelas (Imagen B).
• Desarrollo de pneumatóforos desde la raíz (Imagen C).
• Formación de aerénquima en tejidos corticales de la raíz (Imagen D).
• Entrada en estados semiquiescentes (ejemplo: Acorus calamus):
  • Disminución del metabolismo fotosintético
  • Supervivencia gracias a las reservas de almidón del rizoma
• Incremento en la elongación del tallo.
• Cambios morfológicos mitocondriales.
• Incremento de la fermentación etanólica.
• Incremento de las vías glucolíticas y del ciclo del ácido tricarboxílico (CAT).