El estrés de las plantas

1 - Estrés biótico

¿Qué es el estrés biótico?

El estrés biótico (del griego bios «vida») es el causado por la acción nefasta de otro organismo vivo: hongo, insecto, bacteria, adventicios, etc.

¿Cómo reaccionan las plantas ante los ataques?

• Mediante el «suicidio celular»: sacrifican las células de la zona infectada para bloquear el desarrollo del patógeno.
• Reforzando la barrera mecánica: crean un engrosamiento de la pared celular.
• Mediante la producción de metabolitos de actividad antimicrobiana, en particular las fitoalexinas (Langcake y Pryce, 1976)
• Mediante la producción de enzimas que degradan la pared de los patógenos, como las glutanasas y las quitinasas (Van Loon, 1997).

¿Reconocen las plantas a sus enemigos?

Las plantas «reconocen» a los microorganismos gracias a las moléculas señalizadoras de las paredes de estos últimos.

¿Tienen las plantas sistema inmunitario?

Desde 1961, A. Frank Ross demostró que tras la inoculación de una hoja de tabaco con una cepa del virus del mosaico (TMV Tobacco Mosaic Virus), había un aumento de la resistencia de las demás hojas a este virus, además de a otros patógenos.

Después, el progreso de la biología celular y molecular permitieron demostrar adquisiciones o inducciones de resistencia. Actualmente se sabe que las plantas cuentan con muchos mecanismos de resistencia que, aunque menos desarrollados que el sistema inmunitario animal, les permiten luchar contra las agresiones.

Hay que destacar que, a menudo, la «respuesta inmunitaria» tiene un carácter sistémico (en toda la planta) y que ya no está localizado (como el suicidio celular).

Esta RSA (Respuesta sistémica adquirida) tiene como principio la activación de genes que mantendrán la planta completa en un estado de resistencia contra un gran espectro de patógenos.

Algunos microorganismos son beneficiosos y simbióticos (por ejemplo, los hongos micorrícicos o los rizobios, otros son patógenos y responsables de enfermedades (oídio, mildiu, botrytis, fusarium, pythium, rhizoctonia, etc.). Cuando un patógeno «ataca» a una planta, esta provocará una serie de reacciones de defensa dentro de la célula.

Elicitores: ¿una solución para las enfermedades?

Los inductores de
defensas de las plantas llamados de forma general elicitores pueden «imitar» el ataque de un patógeno para preparar a la planta ante una verdadera llegada de la enfermedad.

Una gran cantidad de agentes pueden provocar una reacción en la planta, sin causar, no obstante, la enfermedad. Se trata la mayoría de las veces de extractos microbianos, extractos de plantas, compuestos orgánicos, minerales y agentes físicos. Son reconocidos por los receptores de membrana de la planta, como si se tratara de un verdadero patógeno, y la preparan para ser más resistente ante las enfermedades posteriormente.

Un elicitor es un producto que tiene como objetivo generar una reacción junto al sistema de defensa de la planta, lo suficientemente pronto como para evitar el desarrollo de la enfermedad. Estos no pueden así tener una eficacia preventiva. En cuanto un patógeno se instala, es difícil desalojarlo y se pueden necesitar acciones directas (insecticidas, fungicidas, etc.).

Los elicitores son elementos a tener en cuenta si queremos ir hacia una agricultura razonada. Permiten a veces limitar la circulación, los tratamientos. Sin embargo, siguen siendo complementarios a las estrategias de lucha convencional.

2 - El estrés abiótico

¿Qué es el estrés abiótico?

Al contrario que el estrés biótico, provocado por un organismo vivo, el estrés abiótico es el estrés producido por todo ser no vivo, aunque temible para una planta:

• la congelación,
• el calor,
• los colapsos térmicos,
• la salinidad,
• la escasez de agua,
• la radiación solar,
• las carencias nutritivas,
• el viento o las lluvias…

¿Cómo reaccionan las plantas a estos tipos de estrés?

En caso de carencias nutritivas, las plantas ralentizan su metabolismo y disminuyen el consumo energético. Esto reduce el crecimiento, la fotosíntesis y, por lo tanto, el rendimiento.

Las diferencias de temperatura o las altas temperaturas pueden provocar necrosis foliares como el «tip burn» (quemado de los bordes) de la lechuga; variaciones de régimen hídrico, la podredumbre apical (necrosis apical o culo negro) del tomate.

Las plantas también tienen la capacidad genética de sintetizar sustancias protectoras como los «osmolitos». Sin embargo, algunas plantas se defienden mejor que otras en condiciones extremas de aridez, de temperaturas frías o de salinidad. Las algas, por ejemplo, viven muy bien en un medio hipersalino, mientras que la sal es tóxica para las plantas. La rosa de Jericó es otro ejemplo particularmente fascinante:

La Selaginella lepidophylla, más comúnmente llamada «Rosa de Jericó», es extraordinariamente resistente a la sequía. Capaz de resistir la ausencia de agua durante varios años, se parece a una bola de hojas secas y parece muerta, pero con el menor rastro de humedad, se despliega de nuevo y sus hojas se vuelven de nuevo verdes 👉 Wikipedia

Las algas y rosas de Jericó tienen en común la capacidad de sintetizar una gran cantidad de un osmoprotector llamado glicina betaína.

3 - La glicina betaína, el osmoprotector más potente del mundo vegetal

Esta molécula se mueve por toda la planta y regula la presión osmótica en las células vegetales para evitar la fuga de agua fuera de la célula, produciendo su muerte. También dinamiza la circulación de la savia permitiendo la movilización del agua y una buena circulación de los nutrimentos, como el calcio y los demás oligoelementos. De la misma manera, disminuye el punto de cristalización del agua en el interior de las células de la planta; esto permite bajar la temperatura de congelación y así evitar la división de las células y la muerte de la planta.

¿Cuáles son las ventajas de la glicina betaína?

Si algunas plantas pueden, de forma natural, sintetizarse, es totalmente posible enriquecer los cultivos con glicina betaína para aprovechar sus beneficios.

Así, un producto como LALSTIM OSMO de Lallemand Plant Care ha demostrado especialmente su eficacia para favorecer la conservación durante la poscosecha.

En viticultura, por ejemplo, en fertilización foliar al final de la floración, la glicina betaína mejora la nutrición en caso de altas temperaturas. Y tres semanas antes de la cosecha, permite una mejor resistencia a la división/agrietamiento de las bayas y mejorará el aspecto de las frutas después de su cosecha (uva de mesa).

En las frutas, se ha demostrado que mejora la conservación después de la cosecha. Sin microfisuras, sin puerta de entrada para la Monilia. Todo éxito reside en la prevención de las agresiones. Cada agricultor conoce los riesgos de las altas temperaturas y sabe hasta qué punto una congelación puede incluso ocurrir en primavera.

2020 se ha reconocido como el año más caluroso desde que existen las mediciones de las temperaturas. Y el calentamiento climático promete episodios de sequía y canícula cada vez más graves. Los osmoprotectores tienen así un gran futuro en la agricultura para proteger de manera natural las cosechas.