Estrategias modernas para mitigar el estrés abiótico en los cultivos 


Impacto del estrés abiótico en los cultivos

Condiciones ambientales adversas como el déficit hídrico y cambios bruscos de temperatura afectan procesos metabólicos y fisiológicos de los cultivos. Estos factores pueden comprometer su desarrollo, productividad y capacidad adaptativa ante déficits nutricionales, lumínicos o daño mecánico.

Todos estos factores constituyen lo que se conoce como estrés abiótico y son los principales responsables de la pérdida de productividad en los cultivos. De hecho, se estima que estas pérdidas superan incluso el 50% de la producción agraria a nivel mundial (Bray y col., 2000). 

Cambio climático y su papel en el estrés abiótico

Las tendencias actuales del cambio climático prevén un aumento en la severidad y frecuencia de situaciones ambientales adversas tales como sequías, inundaciones, temperaturas extremas, alteración de los patrones de precipitaciones normales, etc. A diferencia de los animales, las plantas no pueden migrar hacia lugares con condiciones más benignas cuando tienen que soportar situaciones adversas. Es por ello que han tenido que evolucionar para desarrollar mecanismos de adaptación y defensa frente a cualquier tipo de estrés abiótico al que se ven expuestas. Esta adaptación puede alterar su metabolismo y dar lugar a efectos negativos sobre su crecimiento, desarrollo y productividad (Levitt, 1980; Rao et al., 2006; Rejeb et al., 2014). 

Los mecanismos de adaptación implican una red molecular compleja. Comienza con la percepción de señales de estrés, su transducción y regulación genética (Shinozaki y col., 2003; Vinocur y Altman, 2005). Esto resulta en cambios en las proteínas de la planta para sintetizar nuevos componentes útiles o eliminar los innecesarios bajo las condiciones actuales.

El manejo del estrés abiótico pasa por aportar soluciones que mejoren la tolerancia de las plantas frente a estas situaciones, preparándolas de manera preventiva y ayudándolas en su recuperación.  

Ingeniería genética y biotecnología: soluciones innovadoras

Por una parte, la ingeniería genética, con el mejoramiento clásico asistido por marcadores moleculares y obtención de plantas transgénicas, está ayudando a mejorar la tolerancia al estrés de las plantas y su rendimiento bajo condiciones adversas.

La biotecnología, centrada en el estudio de las hormonas vegetales y su impacto en situaciones de estrés abiótico, ha destacado el papel del ácido abscísico (ABA), el etileno y otros como el ácido jasmónico (AJ) y el ácido salicílico (AS). Estas hormonas aumentan la tolerancia de las plantas frente a estrés hídrico, salino o cambios bruscos de temperatura.

Estrategias de manejo del estrés abiótico

Otras soluciones a pie de campo incluyen mantener un entorno equilibrado en nutrición, manejar un riego eficiente y asegurar la sanidad del suelo. Como base para el desarrollo de los cultivos, también es esencial el uso de bioestimulantes.

Para los agricultores, estas herramientas deben convertirse en imprescindibles para las estrategias de manejo habituales y ayudar a prevenir, mitigar y recuperar cultivos del estrés abiótico. El cambio climático ha acelerado estos efectos devastadores, por lo que es crucial integrar estas soluciones para proteger y fortalecer los cultivos.

Importancia de los osmoprotectores

De todas las sustancias que componen los bioestimulantes, la glicina betaína desempeña un papel crucial en la resistencia al estrés hídrico, salino y térmico. Actúa como un  osmorregulador natural, equilibrando el potencial osmótico entre el interior y el exterior de las células vegetales. Esto evita la pérdida masiva de agua, manteniendo la turgencia celular, la tasa fotosintética y numerosos procesos metabólicos de la planta. A diferencia de otros osmorreguladores como la prolina, la glicina betaína no se sintetiza de forma natural en la mayoría de las plantas de interés agronómico. Por lo tanto, para aprovechar sus beneficios en nuestros cultivos, es necesario aplicarla en forma de bioestimulantes específicos. Su uso proporciona, en primer lugar, un ahorro energético a la planta, ya que esta no necesita sintetizar urgentemente otros osmorreguladores para tolerar el estrés abiótico. En segundo lugar, su aplicación preventiva garantiza una respuesta más rápida de la planta ante el estrés y una mejor recuperación. 

Aunque todavía queda mucho por descubrir sobre los diferentes componentes y factores involucrados en la respuesta de las plantas frente al estrés abiótico, los avances recientes han sido significativos.El desarrollo de nuevas estrategias de mejoramiento ha proporcionado ventajas adaptativas cruciales para los cultivos en situaciones de estrés.

Estas herramientas, que incluyen técnicas de ingeniería genética, biotecnología y el uso de bioestimulantes como la glicina betaína, son fundamentales. Para el futuro de la agricultura, estas innovaciones juegan un papel crucial en la sostenibilidad y eficiencia de los cultivos.

Estas innovaciones no solo permiten incrementar la productividad, sino que también garantizan la estabilidad de la producción agrícola. En un mundo cada vez más afectado por el cambio climático y las condiciones ambientales adversas, estas soluciones son esenciales.