Salinidad de suelos y estres hidrico

Una cantidad excesiva de las sales en el suelo puede llegar a impedir tanto la absorcion de agua por las raices de los vegetales, como alterar una equilibrada absorcion de nutrientes. Por estas razones, la nutricion de las plantas se ve perturbada, pudiendose en casos extremos inhibir su crecimiento. A menudo puede hablarse de toxicidad. De este modo, se producen enfermedades de tallo, raices, hojas y semillas, debido en la mayoria de los casos a la bioacumulacion en estos organos de ciertos iones que afectan al funcionamiento normal de la planta. Se trata de un post para jovenes estudiantes, por lo que aquellos que ya tienen una cierta formacion en edafologia pueden omitir su lectura.

Existen basicamente, tres componentes del estres salino que afectan a las plantas: a) efecto osmotico, b) efecto nutricional y c) efecto toxico.  El primero esta generado por un aumento del potencial osmotico del suelo que disminuye la disponibilidad de agua para la planta.  Las alteraciones nutricionales por estres salino se producen cuando el vegetal tiene problemas para absorber ciertos iones esenciales (nutrientes) en presencia de excesivas cantidades de sales solubles en el suelo.  El efecto toxico esta inducido, casi siempre, por cientos iones como Cl y Na.  La toxicidad del Na puede ser directa, como en el caso de especies sensibles al exceso de este ion o indirecta, cuando se deteriora la estructura del suelo por su presencia. En este ultimo caso, se origina un descenso en el crecimiento de la planta como consecuencia de la disminucion de los contenidos de oxigeno necesarios para la respiracion de las raices, asi como por el descenso de la conductividad hidraulica del suelo. Pero vayamos por partes.

Eflorescencias salinas en microdepresiones del terreno

Desde un punto de vista agronomico, suele hablarse de suelos salinos cuando estos albergan niveles excesivos de sales. Tales moleculas, en si mismas, no son, ni mucho menos nocivas. De hecho, suelen formar parte de las enmiendas o fertilizantes inorganicos que añadimos a los cultivos, a la hora de fomentar su crecimiento. El problema se genera cuando, por una razon u otra, se acumulan en cantidades excesivas. En este caso, las soluciones del suelo, o ambiente ionico, puede llegar a ser mas salinas que las de las celulas de los sistemas radiculares con las que se ponen en contacto. Tal hecho genera que la energia que las plantas necesitan utilizar para extraer el agua del suelo sea excesiva en vista de la presion osmotica (ver tambien osmosis) de este ultimo. Cuando se produce tal situacion, el agua fluira de la disolucion mas concentrada a la menos concentrada. En otras palabras si la solucion de suelo es mas rica en sales que la de la celula, estas ultimas le cederan parte de su contenido, en lugar de secuestrarlo. Por ello, se habla de un estres hidrico en el organismo vivo. Ha quedado claro? No? Si no es asi, tomo prestadas unas frases (algo modificadas) del curso on-line de

Edafologia de la Universidad de Granada que os animo a visitar (al menos para los estudiantes universitarios) dada su calidad y rigor. Nuestro amigo Carlos Dorronsoro ha dedicado años y esmero para ponerlo a vuestra disposicion, mucho antes que la apertura de contenidos en Internet se pusiera de moda.

Costras salinas poligonales en el Valle de la Muerte

La concentracion de sales solubles eleva la presion osmotica de la solucion del suelo. Si tenemos en cuenta que el agua tiende a pasar de las soluciones menos concentradas a las mas concentradas, con objeto de diluir estas ultimas e igualar las presiones osmoticas de ambas, se comprende que cuando la concentracion salina de la solucion del suelo es superior a la del jugo celular de las plantas, el agua tendera a salir de estas ultimas hacia la solucion del suelo. Este efecto llevo a un tal Shimper, ya en 1903, a plantear la teoria de la sequedad fisiologica, en la que se postula que en medios salinos, aunque exista una humedad elevada, las plantas sufren estres hidrico, se secan y acaban muriendo.

Salinidad de suelo causada por aguas freaticas

Efecto osmotico: El agua y los nutrientes de la solucion de un suelo (no encharcado) se distribuyen en delgadas laminas alrededor y en el interior de los agregados del suelo. Las raices de las plantas pueden absorber este liquido hasta un cierto punto, a partir del cual no pueden realizar la suficiente “fuerza” como cumplir tal necesidad. Se trata de lo que en ciencias del suelo se denomina punto de marchitez permanente. Dicho de otro modo, cuando la salinidad del agua es superior al de los fluidos celulares, estas ultimas se ven obligadas a consumir mas energia de la que disponen para “beber” y tienden a marchitarse a pesar de que en el medio edafico exista agua suficiente. Las plantas pueden adaptarse y sobrevivir a menudo en tales situaciones, pero en detrimento de ralentizar su crecimiento, por lo que disminuye el rendimiento de las cosechas, en gran medida.   Lo entendeis? No? Pues retornamos al curso on-line de Edafologia de la Universidad de Granada de Carlos Dorronsoro y colaboradores. Tomare prestado, eliminando y/o modificando parte del texto y referencias, ya que este es un post para los mas jovenes, no para los estudiantes universitarios con un cierto nivel de conocimientos

edafologicos.

Balance energetico. No obstante se trata de un punto de vista que no describe todos los efectos perjudiciales de la salinidad, debido a que en ocasiones las plantas no sufren estres hidrico sino que disminuyen considerablemente su altura y biomasa, en 1961 un investigador llamado Bernstein propuso la teoria del ajuste osmotico. Den acuerdo a esta ultima, las celulas de las plantas, al aumentar la presion osmotica de la solucion del suelo debido al exceso de salinidad, se ven obligadas a adaptarse fisiologicamente con vistas a poder seguir absorbiendo agua. Sin embargo, tan proceso requiere un consumo de energia que se produce a costa de reducir su crecimiento. Otro autor llamado Aceves propuso en 1979 una teoria denominada de la division y el crecimiento celular, en la cual la disminucion del crecimiento se atribuye a que las sales afectan a la division celular, engrosando prematuramente sus paredes celulares, que de este modo limitan el crecimiento de las mismas de forma irreversible.

Salinidad y nutricion vegetal: un exceso de sales en el suelo afecta negativamente a la nutricion de las plantas mediante una serie determinada de procesos. En primer lugar las soluciones muy salinas elevan notablemente el pH del suelo y como corolario, como ya vimos en otro post, alteran la disponibilidad de nutrientes que pueden adquirir las plantas. Por otro lado, el exceso de ciertas sales ocasiona interacciones entre ciertos elementos quimicos y o moleculas perjudiciales para las plantas. Esto es lo que sucede con los cloruros y nitratos y fosfatos, por ejemplo. Sin embargo, existen relaciones de sinergismo entre potasio e hierro y entre magnesio y fosforo. Ya comentamos, cuando hablamos de cationes, que el exceso de uno puede inducir a que la planta que no capte debidamente otros mediante mecanismos que no vamos a explicar aqui.

Estructuras poligonales en superficie de suelos salinos

Obviamente, diferentes especies de cultivo poseen distintos niveles de tolerancia frente a la salinidad del suelo y estas diferencias son bien conocidas por los expertos (aunque no tanto sus mecanismos). Del mismo modo, la edad de los vegetales tiene una gran importancia. Las plantas maduras disponen de sistemas radiculares mas densos, profusos y profundos, tolerando mejor la presencia de sales que las jovenes en los que las que aquellos son mas incipientes y fragiles, es decir, con menor capacidad de exploracion del medio edafico. Por ultimo, los ambientes ionicos muy salinos pueden dañar las semillas al comenzar a germinar, secuestrandoles el agua de su interior hasta matarlas.

Algunos rasgos de salinidad del suelo

Como hemos comentado en el parrafo anterior, los mecanismos que inducen a que unas especies vegetales sean mas tolerantes que otros a la salinidad, aun no se conocen con la precision que deseariamos.  Tambien se desconoce, en cierta medida, como las especies mas tolerantes a la salinidad se defienden del efecto perjudicial del exceso de sales en el suelo.  De este modo, se han propuesto diversas hipotesis como la alteracion de los balances idoneos del agua en las plantas, del intercambio de gases con la atmosfera (transpiracion, fotosintesis y respiracion), de la absorcion de iones, de la anatomia de la planta, de la regulacion hormonal, etc. Por estas razones, resulta muy dificil cuantificar la respuesta a la salinidad, y mas aun de extrapolar los resultados de una especie a otra, o de una condicion a otra

Con vistas a evaluar el impacto de la salinidad de un suelo en relacion con las producciones agrarias o pascicolas, resulta importante obtener una estimacion de la cantidad de sales solubles. Reiteramos que estas son indispensables para el desarrollo de la vegetacion, pero que su exceso puede ser muy perjudicial para los cultivos. De este modo, una clasificacion cuantitativa puede basarse en su abundancia, mostramos a continuacion:

A – Suelos no salinos los que tengan menos de 2 mmhos/cm de conductividad y ningun efecto sobre el crecimiento de las plantas. Grado de salinidad bajo.

B – Suelos no salinos que tienen entre 2 y 4 mmhos/cm de conductividad y un leve efecto sobre el crecimiento de las plantas. Grado de salinidad leve.

C – Suelos salinos cuando tienen entre 4 y 8 mmhos/cm de conductividad, con disminucion en el rendimiento de cutivos. Grado de salinidad alto.

D – Suelos salinos que tienen entre 8 y 16 mmhos/cm de conductividad, en este caso son pocos los cultivos que soportan tales condiciones. Grado de salinidad muy alto.

E – Suelos que tienen mas de 16 mmhos/cm de salinidad, las restricciones para cultivos es mas grande que ara el anterior. Grado de salinidad extremadamente alto.

Ante el estres salino, las celulas dañadas responden enviando una señal al resto de la planta. Ante esta, el organismo responde intentando adaptarse a nivel fisiologico. Se han propuesto tres mecanismos que pudieran servir para emitir tales señales: (i) desprendiendo agua a los tejidos (lisis celular); (ii) mediante la produccion de ciertos compuestos bioquimicos y (iii) a traves de señales electricas.

Para terminar, señalamos una consecuencia logica de la naturaleza de los suelos salinos. Se trata del aspecto arido de la vegetacion natural que crece sobre ellos. Las comunidades vegetales que crecen sobre estos suelos atesoran adaptaciones al estres salinos y son denominadas biocenosis halofilas. Debido a que para un mismo volumen de agua, un suelo salino posee una cantidad menor asimilable que otro que no lo es, el aspecto del terreno y la vegetacion son mucho mas aridos de los que aparecen sobre otro tipos de suelos colindantes. Se trata pues de una aridez fisiologica, pero tambien paisajistica.

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