2. Estrés Salino

3. Hay 330’ ha suelos salinos  240’ ha muy salinos

4.  Salinización
del suelo produce pérdida de
fertilidad, perjudicando el cultivo agrícola.
 Para frenar o revertir el proceso, se realizan
costosos lavados de los suelos para lixiviar las
sales
 O cultivar plantas que toleren mejor la salinidad.

5. Distribución de Suelos Salinos en el
Mundo (FAO/UNESCO)
Región
has (Millones)
África
69.5
Oriente Medio
53.1
Asia
19.5
América Latina
59.4
Australia
84.7
América del Norte
16.0
Europa
20.7

7.  Mayor problema en gricultura: acumulación de





sales en aguas de riego.
Pobre calidad del agua en regiones áridas y
semiáridas.
Sales pueden alcanzar niveles que son dañinos
para las especies sensibles a sales, cuando el
agua de riego tiene alta concentración de
solutos y no pueden ser eliminadas las sales
acumuladas en un sistema de drenaje
1/3 de las regiones irrigadas en la Tierra es
afectada por salinidad.
Altas [Na]: Sodicidad, y altas [sales totales]:
Salinidad.
Ca2+, Mg2+, SO4= y NaCl contribuyen a la
salinidad en los suelos.

8.  Alta [Na] en suelo sódico no solo daña a las
plantas sino también degrada la estructura del
suelo:
disminuye
la
porosidad
y
la
permeabilidad.
 Contenido de sales de un río puede llegar a 50
mg/L al inicio; y a 900 mg/L, a 2,000 Km abajo,
suficiente para impedir el crecimiento de cultivos
sensibles a las sales.
 Agua de algunos pozos contiene 2,000-3,000
mg/L de sales. Un riego (1 m) con esta agua,
puede agregar 20-30 ton de sales al suelo por
hectárea.

9. Suelos Sódicos: degradan la estructura del suelo, disminuyendo
la porosidad; se vuelven impermeables al agua.

10. Efectos de la salinidad
•
•
•
•
Deprime el crecimiento
Afecta la fotosíntesis
Pérdida de la turgencia de las células
Expansión lenta de la pared celular
Estrategias para evitar el estrés salino
• Excretar sales por el meristema
• Ajustar el potencial hídrico
• Acumulación de iones en la vacuola y solutos
compatibles (glicina, prolina, sorbitol y sacarosa) en el
citosol

11. Potencial de agua del sustrato muy negativo:
mayor esfuerzo de la planta para obtener agua

12. Yacón (Smallanthus sonchifolius)
- sales
+ sales

13. Plantas de anacardo de 21 días cultivadas con diferentes CE

14. Efecto de la salinidad sobre el crecimiento de plantas de anacardo
De Abreu, et al. 2008

15. De Abreu, et al. 2008

16. De Abreu, et al. 2008

17. Efecto de la salinidad sobre la senescencia de la hoja
en plantas de camote
Hsien-Jung Chen, et al., 2012

18. Efecto de la salinidad sobre el contenido de H2O2 en
hojas de camote
Hsien-Jung Chen, et al., 2012

19. Efecto de la salinidad sobre el contenido de Clorofila en
hojas de camote
Hsien-Jung Chen, et al., 2012

20. CCI: razón entre la Transmisión a 931 nm a 653 nm a través de una hoja

21. Salinidad Deprime el Crecimiento y
Fotosíntesis en Especies Sensibles
 Plantas se dividen en respuesta a la [sales]:
 HALOFITAS: nativas de suelos salinos y completan
su ciclo de vida en estos ambientes.
 GLICOFITAS (“plantas dulces”) o NO HALOFITAS,
no son capaces de resistir altas [sales].
 altamente sensibles a sales: maíz, cebolla, cítricos,
pecana, lechuga, fréjol
 moderadamente tolerantes: algodón, cebada.
 altamente tolerantes a sales: betarraga, dátiles, coco
 Especies altamente tolerantes a sales muestran
estimulación del crecimiento a [Cl-] varias veces
mayores que el nivel letal para especies sensibles.

22. Da Silva , et al., 2011

23. Halofita: Festuca rubra

24. Halofita: Puccinellia peisonis

25. Halofita: Spartina densiflora

26. Halofita: Sueda maritima

27. Halofita: Atriplex nummularia

28. Crecimiento
(% del Control a baja concentración de Cl-)
Crecimiento de Plantas Halofitas y No Halofitas
Sueda maritima
Atriplex nummularia
IA Halofitas
IB Halofitas
II Halofitas y No Halofitas
III No Halofitas
Spartina sp
betarraga
Festuca rubra
Puccinellia peisonis
Algodón, cebada
Cl- (mM) en el medio externo
Taiz y Zeiger, 2010

29.  Alta [Na+] desplaza el Ca2+ de la membrana
plasmática: cambio en la permeabilidad.
 Se inhibe Fotosíntesis cuando se acumulan en
cloroplastos alta [Na+] y/o Cl-: Metabolismo del
C y la fotofosforilación son afectados.
 Enzimas extraídas de especies tolerantes a
sales son sensibles a la presencia de ClNa
como lo son las enzimas de las glicofitas.
 Tolerancia a salinidad en halofitas no es una
consecuencia de una maquinaria metabólica
resistente a las sales.

30. Daño por Sales Involucra Efectos
Osmóticos y de Iones Específicos
 Solutos disueltos en la zona radicular generan un bajo π




que disminuye el ψ del suelo. Efecto similar al de un
déficit hídrico del suelo.
Muchas plantas realizan ajuste osmótico cuando crecen
en suelos salinos, previniendo la pérdida de turgencia.
Efectos de iones específicos ocurre cuando
concentraciones dañinas de Na, Cl- o SO4= se acumulan
en las células.
Bajo condiciones no salinas, el citosol de células
vegetales contiene 100-200 mM de K+ y, 1-10 mM de
Na+, ambiente iónico donde las enzimas funcionan
óptimamente.
Razón anormal de Na+ y K+ y altas [sales totales]
inactivan enzimas e inhiben la síntesis de proteínas.

31. Plantas usan Diferentes Estrategias para
Evitar Daño por Sales
Minimizan daño por sales excluyendo sales desde los
meristemas, principalmente en vástagos y desde las
hojas que están activamente en expansión y
fotosintetizando.
Halofitas tienen mayor capacidad para acumular iones
en células de los brotes que Glicofitas.
Na+ entra a las raíces pasivamente; las células deben
usar energía para su transporte activo de retorno hacia
la rizosfera.
Cloruro es excluido por la baja permeabilidad de las
membranas plasmáticas de la raíz.

32.  Algunas plantas tienen glándulas salinas en la superficie
de las hojas, donde los iones son transportados y las
sales se cristalizan y no son dañinas.
 Células vegetales ajustan su π en respuesta al estrés
osmótico, disminuyendo el ψ:
 acumulación de iones en vacuolas
 síntesis de solutos compatibles en el citosol.
 La cantidad de C usado para la síntesis de estos solutos
orgánicos representa el 10% del peso de la planta.
 Halofitas exhiben crecimiento óptimo a niveles
moderados de salinidad. Tienen capacidad de acumular
iones en vacuolas, sin dañar enzimas sensibles a sales.
 El balance de agua es mantenido entre el citoplasma y
las vacuolas por la síntesis de compuestos orgánicos
(prolina, sacarosa) que se acumulan en el citosol.

33. Glándulas de sales en Diplachne uninervia
Apóstolo, N, 2005

34. Glándulas de sales en Atriplex oficcinalis
cutícula (cu), células epidermis (epc). Células secretoras
(sc) célula base (st). Células colectoras (cc)
Barra = 20 μm.
Tan, et al. 2010

35. Distichlis spicata

36. Extrusión de sales en Distichlis spicata
Kizes, J., 2003

37. Osmosis
Membrana
Semipermeable

38. Efecto del
estrés salino
en Arroz

39. Efecto del
estrés salino
en Durazno

41. Cierre de estomas

42. Cambios Fisiológicos debido a la deshidratación
Acumulación de ABA
Acumulación de
solutos
Fotosíntesis
Conductancia
Estomatal
Síntesis de Proteínas
Síntesis pared celular
Expansión celular
Potencial de Agua (MPa)
Agua pura
Plantas
bien
regadas
Plantas
bajo
estrés
medio
Plantas clima
áridos,
desiertos

43. Propiedades del agua de mar y agua de
riego de buena calidad
[iones] (mM)
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
ClSO4=
HCO3Potencial Osmótico (MPa)
Sales Totales Disueltas (ppm)
Agua de mar
457
10
10
56
536
28
2.3
-2.4
32,000
Agua de riego
<2.0
<1.0
0.5-2.5
0.25-1.0
<2.0
0.25-2.5
<1.5
-0.039
500

44. Invernaderos Hidropónicos del Perú, Lurín

45. Análisis de Agua (Pachacamac)
Agua 1
Agua 2
Agua 3
pH
6.49
6.36
6.61
CE dS/m
1.65
1.48
1.51
Ca2+ meq/L
8.35
8.05
8.20
Mg2+ meq/L
2.50
2.25
2.33
K+ meq/L
0.04
0.04
0.04
Na+ meq/L
4.65
3.74
4.26
15.54
14.08
14.83
Suma cationes

46. NO3- meq/L
CO3= meq/L
0.25
0.00
0.17
0.00
0.25
0.00
HCO3- meq/L
4.87
4.41
4.70
SO4= meq/L
2.24
2.41
2.23
Cl-
8.30
7.50
7.70
Suma Aniones
15.66
14.49
14.88
Sodio %
29.92
26.56
28.73
RAS
2.00
1.65
1.86
Boro ppm
0.56
0.51
0.45
C3-S1
C3-S1
C3-S1
meq/L
Clasificación

49. Análisis de Agua (Lurin)
pozo 1
pozo 2
pH
7.16
7.52
CE dS/m
0.84
1.24
Ca2+ meq/L
3.91
5.80
Mg2+ meq/L
1.15
2.16
K+ meq/L
0.09
0.50
Na+ meq/L
2.56
4.74
Suma cationes
7.71
13.20

50. NO3- meq/L
CO3= meq/L
0.01
0.00
0.09
0.00
HCO3- meq/L
3.83
3.46
SO4= meq/L
1.58
3.21
Cl-
2.50
6.40
7.92
13.16
Sodio %
33.20
35.91
RAS
1.61
2.38
Boro ppm
0.13
0.39
C3-S1
C3-S1
meq/L
Suma Aniones
Clasificación

51. Invernaderos Hidropónicos del Perú, Lurín