Funciones del agua en las plantas
En las plantas, como en el resto de seres vivos, el agua desempeña una serie de funciones esenciales sin las cuales no sería posible la vida tal y como la conocemos:
1. Agua de constitución y sostén:
aproximadamente el 80% de una planta es agua, denominándose genéricamente al resto de sus componentes materia seca (figura 1.1).
Esta cantidad de agua es imprescindible para que las plantas mantengan su estructura. Cuando, por la razón que sea, las plantas pierden más agua de la que pueden absorber, se marchitan y todos sus procesos vitales se ven alterados.
2. Transporte:
la capacidad del agua para disolver numerosas sustancias le permite actuar como vehículo para el transporte de los nutrientes minerales desde el suelo a los órganos fotosintéticos de las plantas y, a su vez, redistribuir las sustancias elaboradas en las hojas por el resto de la planta.
Lo que se conoce como savia no es más que agua con diversas sustancias disueltas.
3. Transpiración y refrigeración:
al igual que ocurre en las máquinas inventadas por el hombre, las plantas necesitan para su correcto funcionamiento mantenerse dentro de un intervalo de temperaturas.
Cuando ésta sube, las plantas liberan agua por los estomas de las hojas (pequeños orificios en la epidermis), que al evaporarse absorbe calor, consiguiendo finalmente regular la temperatura de la planta (figura 1.2).
La pérdida de agua desde las hojas de las plantas se denomina transpiración. Para controlarla, cuentan con la apertura y el cierre de los estomas de las hojas.
Pero la transpiración es un fenómeno intrínseco a la naturaleza de los vegetales e inevitable, al menos, por los siguientes motivos:
1. Como las plantas necesitan intercambiar oxígeno y anhídrido carbónico con la atmósfera, los estomas no puedan estar cerrados durante largos períodos de tiempo y, por tanto, las plantas están expuestas a perder agua.
2. La evaporación de agua desde las hojas actúa como una bomba de extracción. Sin ella, la capacidad de las raíces de una planta para absorber agua sería muy limitada y tanto la captación como la circulación de nutrientes se verían afectadas.
Eficiencia en el uso del agua
A tenor de lo comentado en el apartado anterior, una masa de vegetación (bosque, pradera, cultivo…) se asemejaría a una fábrica que necesita agua para su funcionamiento, la cual estaría en constante circulación.
Por ejemplo, del total de agua que puede consumir un buen cultivo de trigo (unos 400 mm = 4 millones de litros por hectárea) en un día cualquiera
de su momento de máximo desarrollo vegetativo, el agua contenida en las plantas sería sólo de unos 4 mm (40.000 litros por hectárea), es decir, sólo el 1%.
Queda claro que las plantas no acumulan el agua, la emplean para poder vivir y producir, pero no todas las especies tienen la misma habilidad para aprovecharla.
Desde un punto de vista agrícola, se llama eficiencia en el uso del agua a la capacidad que tiene una planta de producir cosecha por cada unidad de agua consumida. Las diferencias entre cultivos son muy llamativas.
En la figura 1.3 se recogen algunos ejemplos de la capacidad de producir kilos de cosecha aprovechable para el hombre por cada 1.000 litros de agua consumida.
Existen especies de plantas adaptadas a vivir en los más diversos ambientes y, como consecuencia de ello, han desarrollado diversos mecanismos para gestionar la abundancia o escasez de agua.
Es importante no confundir la eficiencia en el uso del agua con la capacidad de las distintas especies de adaptarse a condiciones de escasez de agua.
Como se deduce de los datos de la figura 1.3, algunos de los cultivos más eficientes en el uso de agua, como la patata o la remolacha, no prosperarían de forma adecuada en condiciones de sequía.
Por el contrario, cultivos adaptados a sobrevivir con poca agua, como el almendro o la vid, no son los más eficientes en el uso del agua.
Capacidad de las plantas para extraer agua del suelo
El suelo, por su facultad para retener agua, se asemeja a un depósito del cual las plantas se van nutriendo en función de sus necesidades (ver apartado 2).
Pero no se suele encontrar ni homogéneamente distribuida ni libremente disponible.
Para poder absorberla las raíces deben:
1. Localizar el agua.
2. Hacer un esfuerzo de succión para extraerla de los poros del suelo.
No todas las plantas tienen la misma habilidad para realizar estas dos tareas:
1. En primer lugar, existen diferencias importantes entre la capacidad de las raíces para explorar el suelo: las raíces poco densas de una cebolla rara vez llegan más allá de 30 cm, mientras que una remolacha con raíces muy ramificadas puede llegar a varios metros de profundidad (figura 1.4). 2.
Adicionalmente, el esfuerzo necesario para succionar el agua no repercute de igual forma en la productividad de la planta.
Cuando el agua es abundante la presión de succión necesaria para tomarlo es baja (0,3 atmósferas), pero a medida que se agota el agua esta presión va aumentando.
Figura 1.4. Algunos tipos de sistemas radiculares de plantas cultivadas
Cuando al canza entre 1 y 2 atmósferas, para algunas plantas como el melón o el pimiento el esfuerzo es muy grande, haciéndoles padecer y disminuir su capacidad productiva, en tanto que otras, como la cebada o la vid, pueden soportarlo sin mayores problemas.
Adaptación y respuesta de las plantas a la escasez de agua
Las plantas de climas secos han desarrollado adaptaciones que les permiten afrontar los períodos de escasez de agua en la naturaleza.
Estas adaptaciones pueden encuadrarse en tres grandes grupos:
1. Adaptaciones morfológicas.
Cambios en su constitución tendente a reducir las pérdidas o a acumular agua:
■ Epidermis de la hoja gruesa y coriácea.
■ Hojas abarquilladas o con abundantes pelos que permiten crear un microclima con más humedad relativa.
■ Reducción del tamaño de las hojas, e incluso desaparición y sustitución por espinas.
■ Tallos suculentos donde se almacena agua.
2. Adaptaciones fisiológicas.
Cambios en su funcionamiento, como:
■ Cierre prolongado de los estomas. ■ Marchitez y pérdida de las partes viejas o poco útiles para la reproducción.
3. Adaptaciones fenológicas.
Modificaciones en su ciclo de vida para aumentar sus posibilidades de supervivencia:
■ Producción de semillas con germinación escalonada.
■ Ciclos de desarrollo muy cortos.
Todas estas adaptaciones tienen como fin primordial perpetuar la especie, aun en detrimento de su capacidad productiva.
Pero el hombre, al seleccionar las plantas que cultiva (básicamente por su capacidad para dar cosechas estables y abundantes) ha ido en dirección contraria, por lo que estos sistemas de protección frente a la falta de agua no suelen presentarse en las variedades usualmente cultivadas.
Si añadimos el hecho de que muchos de los cultivos están fuera de su ambiente natural, se entiende fácilmente que los cultivos agrícolas son mucho más sensibles a la falta de agua que sus ancestros silvestres. 1.5.
Momentos críticos en el ciclo de los cultivos
La respuesta directa de cualquier cultivo a la falta de agua puede ser una disminución de su rendimiento.
Ahora bien, la falta de agua no incide de igual manera en las diferentes fases del desarrollo de un cultivo.
Por ejemplo, los cereales toleran, sin pérdida significativa de rendimiento, episodios de sequía al comienzo de su desarrollo (antes de comenzar el crecimiento de la caña) o al final (grano pastoso).
Pero son muy sensibles a la falta de agua durante la floración e inicio del llenado del grano (estado lechoso).
En la tabla 1.1 se recogen los períodos críticos de necesidades hídricas para diversos cultivos.
Esta información siempre es útil para la planificación de los riegos, especialmente cuando los recursos hídricos son escasos, pues resulta esencial para determinar en qué momentos deben efectuarse los riegos de apoyo
Fuente:
Curso de riego para agricultores Proyecto de autogestión del agua en la agricultura Coordinación:
Alberto F. Lop y Celsa Peiteado de WWF/Adena, y Vicente Bodas de Aliara Fotografías: Vicente Bodas, WWF/Alberto F. Lop y WWF/Miguel A. Valladares Edición: Jorge Bartolomé e Isaac Vega Diseño: Amalia Maroto Impresión: Artes Gráficas Palermo, S.L. Impreso en papel 100% reciclado. Marzo 2005