Un nuevo estudio publicado en la revista New Phytologist revela que las plantas poseen la capacidad de modificar su hidráulica radicular para mantener su estado hídrico y hacer un uso estratégico del agua del suelo. Este hallazgo se centra en cultivos de trigo y campos de hierba permanente, donde se ha observado que las plantas pueden reducir la absorción de agua de la capa superficial del suelo mientras aumentan la captación de agua en profundidades mayores durante periodos de sequía. Por el contrario, al rehidratarse el suelo superficial, las plantas reorganizan instantáneamente su absorción de agua para optimizar su eficiencia energética, maximizando el uso del agua cercana a la superficie y disminuyendo la captación de las capas más profundas.
El estudio, liderado por el Dr. Xiaoxian X Zhang, destaca que el agua en la capa superior del suelo no solo actúa como un recurso, sino que también sirve como un indicador que coordina el uso óptimo del agua en diferentes profundidades. Zhang señala que estas conclusiones son significativas para comprender los mecanismos que utilizan las plantas para enfrentar el estrés hídrico periódico y para la selección de variedades tolerantes a la sequía. Se considera que esta es la primera vez que se demuestra este fenómeno en condiciones de campo.
Mecanismos de Adaptación de las Plantas
Las plantas en el campo experimentan estrés hídrico de manera intermitente, y sus raíces pueden penetrar mucho más profundo que en los estudios realizados en macetas. Hasta ahora, las estrategias que utilizan las plantas en el campo para sobrellevar este tipo de estrés no se han comprendido plenamente, debido a la dificultad de realizar mediciones in situ.
El estudio sugiere que el agua en la capa superior del suelo no solo es un recurso, sino que actúa como un disparador regulador que coordina la absorción de agua de las raíces a lo largo de todo el perfil del suelo. Cuando la capa superior se seca, las plantas incrementan su captación de agua del subsuelo; al contrario, cuando la capa superior se rehidrata por la lluvia, las plantas reducen rápidamente su absorción del subsuelo y aumentan la captación del agua superficial. Estos cambios adaptativos en la absorción de agua de diferentes capas del suelo pueden deberse a que la absorción de agua del suelo superficial es más eficiente en términos de energía para las plantas.
Los científicos de plantas describen este concepto como «economía radicular». Dado que el agua de la capa superficial es propensa a la evaporación pero rica en nutrientes, las plantas la prefieren siempre que sea posible, utilizando el agua almacenada en el subsuelo como reserva. Sin embargo, el mecanismo que subyace a este proceso sigue siendo un misterio. El estudio sugiere que las plantas parecen ajustar la permeabilidad hidráulica de sus raíces a diferentes profundidades mediante aquaporinas, que son proteínas que forman poros en las membranas celulares, aunque el mecanismo específico que desencadena esta regulación se desconoce.
El equipo de investigación examinó los cambios en la absorción de agua, el potencial hídrico y la permeabilidad hidráulica de las raíces en un campo de trigo y un campo de hierba permanente durante tres meses. Se observó una diferencia sutil en estas estrategias entre los dos sistemas de plantas: el sistema de hierba es más tolerante al estrés hídrico en la capa superficial y más eficiente en el uso del agua del subsuelo.
Estos hallazgos tienen importantes implicaciones para comprender los mecanismos que utilizan las plantas para hacer frente al estrés hídrico periódico. Asimismo, indican que, además de evaluar la morfología radicular y el rizosfera, es crucial la evaluación de los cambios adaptativos en la conductividad hidráulica radicular para el desarrollo y la selección de cultivos tolerantes a la sequía.
