Estudian la tolerancia al estrés de distintos cultivos

Desde la Facultad de Ciencias Agrarias, estudian la tolerancia de distintas especies de cultivos a factores de estrés como la salinidad y la alcalinidad del suelo; el anegamiento, y la sequía. Con pruebas en el territorio y en espacios cerrados buscan determinar cuáles de ellas se adaptan mejor a estas condiciones y si es posible incrementar la producción del pastizal natural bajo prácticas adecuadas de cultivo.

María Dina García es docente investigadora de la Facultad de Ciencias Agrarias. Se graduó como Ingeniera Agrónoma, su vida estuvo rodeada de plantas y cultivos: “Mi abuelo era horticultor, aunque ya estaba jubilado cuando yo era chica, seguía cultivando hortalizas y frutales, lo cual siempre despertó mi interés”, comenta.

Así se decidió por la carrera: “Siempre me gustó el contacto con las plantas y las actividades relacionadas con su cultivo. Desde la siembra de las semillas, los cuidados para que prosperen las plantas y el hecho de poder cosechar un producto que nos es útil de alguna manera, o simplemente poder admirarlas en un parque o una maceta”, afirma.

¿Cómo comenzó su interés por la investigación?

En la facultad, a través de algunas de las materias que cursé, principalmente (aunque no las únicas) Genética y Mejoramiento, Fisiología Vegetal, Zootecnia General y Anatomía y Fisiología Animal. Tanto los contenidos de estas materias como el perfil de los profesores, me llevó a definir cada vez más la investigación científica como la actividad a la que me iba a dedicar una luego de graduarme.

¿De qué se trata el proyecto Lomas cyt sobre la “respuesta morfológica y fisiológica de especies potencialmente tolerantes a factores de stress de la pampa deprimida?

El proyecto estudia los efectos de algunos factores del suelo que generan estrés sobre las plantas, los cuales son de ocurrencia frecuente en los suelos de la Pampa Deprimida, tales como la salinidad, la alcalinidad, el anegamiento y la sequía.

En este sentido, el proyecto tiene dos grandes áreas: Uno es evaluar las respuestas de estas especies cultivadas en el campo, en suelos con distintos niveles de estrés en el área de Chascomús; y por otro examinar las respuestas de la germinación de las semillas, del crecimiento y otras variables fisiológicas y morfológicas de las plantas en condiciones edáficas y ambientales controladas y semicontroladas, en cámara de cultivo y en invernadero, respectivamente. Ambas áreas del estudio se complementan, ya que en condiciones controladas se puede evaluar la respuesta a factores específicos, manteniendo el resto constante, aunque no se puedan reproducir exactamente las condiciones del campo. En cambio, en el campo se observa la respuesta real de la especie en cultivo, pero son muchas las variables ambientales que no se pueden controlar, y que actúan en cada momento sobre la semilla o la planta, las cuales responden a ese conjunto de factores ambientales variable, y eso hace difícil determinar la importancia relativa de cada uno de ellas.

«Existen especies forrajeras aptas para ser cultivadas en los suelos más restrictivos de la Pampa Deprimida que pueden incrementar la producción del pastizal natural, principalmente durante los meses de verano, bajo prácticas adecuadas de cultivo».

¿Cuál es la hipótesis que guía el trabajo?

La hipótesis general es que existen especies forrajeras aptas para ser cultivadas en los suelos más restrictivos de la Pampa Deprimida y que las mismas pueden incrementar la producción del pastizal natural, principalmente durante los meses de verano, bajo prácticas adecuadas de cultivo.

¿Qué provoca el estrés en los cultivos?

Un factor de estrés es aquel que produce un efecto negativo, ya sea sobre la germinación de las semillas o el crecimiento y desarrollo de las plantas, lo cual reduce el rendimiento del cultivo en algunos casos o directamente impide que el mismo prospere, según la sensibilidad de la especie a ese estrés en particular.

¿Cuáles son esas especies “potencialmente tolerantes”? ¿Cómo se las identifica?

Actualmente estamos evaluando especies gramíneas perennes de ciclo estival y leguminosas, éstas son la grama rhodes, el mijo perenne, el lotus y el trébol de olor blanco. Elegimos las especies de acuerdo a los resultados de estudios previos sobre su comportamiento en condiciones ambientales similares a las de este estudio. Muchos de estos estudios abordan estos factores por separado, nosotros nos enfocamos en combinar dos o más causas de estrés, que es lo que ocurre normalmente en el campo. Hay que tener en cuenta que plantas que pueden tolerar bien una causa de estrés, muchas veces se ven muy afectadas cuando se combinan dos condiciones desfavorables. El efecto adverso es muy marcado cuando la salinidad se combina con la alcalinidad (pH elevado).

«Estas especies son de interés no sólo porque significan una fuente de forraje para el ganado, el cual ha sido desplazado por la agricultura a suelos más restrictivos, sino desde el punto de vista fisiológico porque nos permite dilucidar mecanismos relacionados con la tolerancia».

¿Cuál es la importancia de trabajar con estas especies?

Estas especies son de interés para nuestro grupo no sólo porque significan una fuente de forraje para el ganado, el cual ha sido desplazado por la agricultura a suelos más restrictivos, sino desde el punto de vista fisiológico porque nos permite dilucidar mecanismos relacionados con la respuesta de tolerancia a los factores mencionados.

En ambos casos, además de estudiar las respuestas a las condiciones de estrés mencionadas, evaluamos prácticas agronómicas de pre o post siembra que mejoren la implantación y el crecimiento del cultivo. Dentro de estas prácticas hemos evaluado tratamientos pre-siembra de las semillas, que incluyen inoculación con bacterias promotoras del crecimiento vegetal, profundidad de siembra, fertilización y asociación de dos especies (gramínea y leguminosa).

¿Cómo surge la idea de llevar adelante este proyecto?

Tanto la codirectora del proyecto, la Dra. Julieta Pesqueira, como yo misma, realizamos nuestras tesis de doctorado en temas relacionados con el estrés salino en plantas. Sin embargo, la Pampa Deprimida, que es una zona cercana a nuestra Universidad, tiene suelos muy heterogéneos, en los cuales la salinidad no es el único problema, sino que se presentan también pHs muy elevados en algunas áreas, y en los meses de baja evapotranspiración (principalmente en otoño, invierno y primavera) son comunes las inundaciones de las zonas bajas de los campos de la zona, ya que el relieve es muy plano. Entonces preferimos buscar especies que tuvieran algunas características que las hicieran, al menos potencialmente, aptas para cultivar en estos suelos, e incluimos en el estudio los efectos de la alcalinidad, en una primera etapa. Luego incorporamos el estudio de las respuestas al anegamiento, en combinación con la salinidad y la alcalinidad. Y por último pensamos en evaluar la respuesta a la sequía, la cual se da frecuentemente en verano en esta área.

¿Tienen resultados, aunque sea preliminares?

Este estudio lleva varios años en desarrollo, porque fuimos incorporando al mismo especies, cultivares de estas especies y factores de estrés. De las especies mencionadas antes se destaca Grama Rhodes por su tolerancia a la combinación de salinidad moderada, alcalinidad elevada y anegamiento, lo cual genera un ambiente muy desfavorable para el crecimiento de la mayoría de las plantas. Esta tolerancia se observó en la germinación de las semillas y en el crecimiento temprano de plantas cultivadas en hidroponía en cámara de cultivo y en macetas con suelo de la región, en el invernadero.

En el campo, cultivos de Grama Rhodes y Mijo Perenne permanecieron en producción en un suelo muy alcalino de Chascomús durante más de cinco años, lo cual indica tolerancia a las bajas temperaturas invernales y a periodos cortos de anegamiento, ambos factores de común ocurrencia en la zona. La producción de biomasa de estas especies en el periodo de crecimiento (verano) superó la producción del pastizal natural. El cultivo de estas especies también mejoró el suelo, al menos desde el punto del vista del pH,  el cual disminuyó luego de 5 años de cultivo de las mismas. Aún sembradas en suelos muy alcalinos, ambas especies producen semillas con viabilidad comparable a las semillas comerciales, aunque se observa muy poca resiembra natural.

Más recientemente evaluamos la respuesta de la germinación de las leguminosas en presencia de salinidad y alcalinidad, y se observó una leve ventaja del Trébol de Olor Blanco sobre Lotus, pero faltan más estudios y evaluar otros cultivares de estas especies para tener resultados más concluyentes.

Con respecto a la inoculación con bacterias promotoras del crecimiento vegetal, a fines del año 2019 comenzamos a evaluar compuestos comerciales y bacterias aisladas de suelos alcalinos de la zona de la Cuenca del Salado, pero aún estamos analizando los resultados obtenidos.

Tarea en equipo 

¿Cuál es la metodología de trabajo?

En general, a partir de los resultados obtenidos en nuestros experimentos  y de resultados de otros investigadores se responden algunas de las cuestiones planteadas en relación a los temas en estudio, pero surgen nuevas preguntas. Entonces se plantea una hipótesis nueva y objetivos a lograr con el fin de responder esas preguntas. Para cumplir con estos objetivos se eligen los materiales y la metodología a utilizar, con el fin de obtener datos nuevos que respondan esas preguntas. Con relación a nuestro proyecto también surgen temas de estudio a partir de inquietudes de los productores de la región o de los hechos de observación de nuestros propios ensayos sembrados en la Chacra Experimental Integrada Manantiales (Convenio INTA-MAIBA). En este sentido es muy importante el aporte de la Agencia de Extensión Rural de Chascomús del INTA, cuyos investigadores interactúan regularmente con los productores de la zona. También trabajamos en colaboración con el grupo de microbiología del suelo del INTECH (CONICET-UNSAM), que está aislando y caracterizando microorganismos que crecen en estos suelos y que podrían ser utilizados para inocular las semillas y actuar como promotores del crecimiento de las plantas. Docentes investigadores de la cátedra de Botánica Morfológica de nuestra facultad colaboran en el estudio de los cambios histológicos que ocurren en las raíces en respuesta al anegamiento, algunos de los cuales tienen un papel fundamental en la posibilidad de tolerar estas condiciones.

Integrantes del proyecto

Cátedra de Fisiología Vegetal, FCA, UNLZ

Dra. María Dina García – Directora

Dra. Julieta Pesqueira – Codirectora

Ing. Agr. Emiliano D. Markán – Becario de Entrenamiento en CyT – Lomascyt IV, UNLZ

Alumno Maximiliano Corlito – Becario de la CIC

Alumno Agustín Villordo – Becario del CIN, UNLZ

Alumno Julián Barrios – Alumno colaborador

Alumno Agustín De Loof – Alumno colaborador

Grupos asociados

Cátedra de Botánica Morfológica, FCA, UNLZ

Dr. Lovisolo Marcelo

Ing. Agr. Andrés Molla Kralj

INTA, Agencia de Extensión RuralChascomús

Ing. Agr. Ms. Sc. José Otondo

INTECH (CONICET-UNSAM), Grupo de Microbiología del Suelo

Dra. M. Julia Estrella (directora)

Dra. Analía I. Sannazzaro

Lic. DianaDip