medio ambiente

1. 25Presencia
Nº 56-2011
Ecofisiología vegetal y estrés ambiental
Las plantas son los principales organismos respon-
sables de que la Tierra contenga vida tal y como la cono-
cemos. La fisiología vegetal es una disciplina que pre-
tende describir los mecanismos del funcionamiento de las
plantas que subyacen a las observaciones ecológicas. En
otras palabras, los ecofisiólogos estudian las bases del con-
trol del crecimiento, la reproducción, la supervivencia,
abundancia, distribución geográfica de las plantas y
además cómo estos aspectos son condicionados por el
ambiente físico y químico y por la interrelación con los
distintos tipos de organismos vivos que rodean a las
plantas. Desde el momento en que una planta comienza
su vida y hasta su muerte existen diferentes procesos orga-
nizados que la hacen crecer, incrementar su complejidad
e iniciar cambios cualitativos en su crecimiento, como
pueden ser la formación de flores o frutos en una época
del año y el desprendimiento de las hojas en otros.
En situaciones tanto naturales como agrícolas están
frecuentemente expuestas a condiciones ambientales (fac-
tores ambientales) que les generan estrés. El estrés se defi-
ne generalmente como un síntoma generado por la acción
de un factor externo que ejerce una influencia desfavora-
ble en la planta. En la mayoría de los casos, el estrés se
mide en relación a las tasas de supervivencia, el rendi-
miento y el crecimiento de la especie de interés.
Lic. M. Sc. Santiago A. Varela
svarela@bariloche.inta.gov.ar
Grupo de Ecología Forestal-
Laboratorio de Ecofisiología
INTA EEA Bariloche
LA ECOFISIOLOGÍALA ECOFISIOLOGÍA
VEGETAL: UNA DISCIPLINAVEGETAL: UNA DISCIPLINA
QUE NOS PERMITE TOMARQUE NOS PERMITE TOMAR
DECISIONES DE MANEJODECISIONES DE MANEJO
ANTE CONDICIONESANTE CONDICIONES
AMBIENTALESAMBIENTALES
DESFAVORABLESDESFAVORABLES
Las condiciones ambienta-
les que rodean a las plantas
pueden en algunos casos
generar estrés afectando su
crecimiento, productividad,
supervivencia y reproduc-
ción. Evolutivamente, las
plantas han desarrollado
mecanismos de respuesta al
estrés, otorgándoles diferen-
tes aptitudes para hacer
frente a un entorno desfavo-
rable. Existen plantas muy
susceptibles y plantas muy
resistentes.

2. 26 Presencia
Nº 56-2011
Algunos de los factores ambienta-
les (Fig. 1), tales como la temperatura del
aire, pueden llegar a generar estrés en
pocos minutos; otros, como el contenido
de agua del suelo pueden tardar días o
semanas, y factores tales como la falta de
nutrientes en el suelo pueden tardar meses.
La acción de los distintos factores
ambientales generadores de estrés juegan
así un papel importante en determinar o
limitar la distribución y las tasas de creci-
miento y supervivencia de las especies de
plantas en un cierto ambiente.
Figura 1. Esquema mostrando algunos de los factores bióticos (biológicos) y abióticos
(ambientales) generadores de estrés en vegetales.
Entender los procesos por los cua-
les se generan daños por estrés y los meca-
nismos de respuesta de las plantas al estrés
ambiental es de inmensa importancia para
la agricultura y el medio ambiente en
general.
Medición del estado hídrico de una planta someti-
da a un ensayo de estrés
¿Qué pretendemos contestar/mejorar con la ecofisiología vegetal?
El estudio de los mecanismos de aclimatación y adaptación permite tomar decisiones
prácticas que optimicen el desarrollo y crecimiento de las plantas.
Existen numerosas motivaciones para estudiar la fisiología de las plantas bajo
estrés (ecofisiología), de las cuales nombraremos aquí las que consideramos más impor-
tantes:

3. 27Presencia
Nº 56-2011
(a) en primer lugar, el conocimiento de los
factores de estrés en los vegetales puede
resultar crucial para la elaboración de
modelos que permitan predecir o explicar
la respuesta de las plantas ante un determi-
nado factor de estrés. Por ejemplo, prede-
cir posibles efectos de las sequías o cam-
bios marcados de temperatura y su efecto
sobre las tasas de supervivencia y creci-
miento de las especies vegetales. A este
concepto de “desarrollo de modelos pre-
dictivos” se suma también el de “toma de
desiciones”, pudiendo por ejemplo utili-
zarse esta información para la selección de
unas u otras especies para un determinado
sitio de plantación, densidades y pautas de
manejo en función de minimizar el efecto
de daño de un determinado factor de
estrés. Como ejemplo, con los resultados
obtenidos a través de las distintas líneas de
investigación en el grupo de Ecología
Forestal del INTA se han desarrollado
modelos matemáticos que permiten simu-
lar los procesos que intervienen en la pro-
ductividad de los sistemas forestales. Uno
de estos modelos simula la productividad
anual de pastos (Festuca pallescens) y
pinos (Pinus ponderosa) en períodos anua-
les durante un total de 40 años (turno de
corta). El objetivo del modelo es estimar
una productividad promedio bajo los esce-
narios climáticos y de manejo elegidos por
el usuario.
Es por ello que no tiene como obje-
tivo ser un modelo predictivo de la produc-
tividad de un sitio en particular, sino un
modelo explicativo que permita compren-
der tendencias generales en la respuesta de
los sistemas al clima y el manejo. Otro
modelo es el de simulación de fijación de
carbono de plantines (Brinzal v 1.0).
Este modelo tiene como objetivo el
de conformar una herramienta educativa
para facilitar la enseñanza en conjunto de
conceptos de silvicultura y ecofisiología.
Simula la disponibilidad de recursos, la
fijación de Carbono y el crecimiento total
de un plantín bajo distintos escenarios.
Dichos escenarios pueden conformarse
variando la estructura del bosque, las con-
diciones climáticas, el tipo de suelo y las
limitantes hidráulicas y bioquímicas de la
fijación de Carbono.
(b) desde una perspectiva ecofisiológica, el
análisis de la interacción de las plantas con
los factores ambientales es fundamental
para comprender la distribución de las
especies en los diferentes ecosistemas. Es
decir que es necesario poder contestar la
pregunta ¿por qué está aquí esta especie y
no otra? (Fig.2) En función de éste (y otros)
objetivos, el proyecto de “Domesticación
de Especies Forestales Nativas Patagónicas
con Aptitud Forestal”, línea de investiga-
ción en desarrollo conjunto entre el Grupo
de Ecología Forestal, la Unidad de
Genética Ecológica y Mejoramiento
Forestal y el grupo de Silvicultura del INTA
Bariloche, evalúa aquellos mecanismos
ecofisiológicos que proveen información
sobre las condiciones necesarias para la
producción de Roble Pellín (Nothofagus
obliqua) y Raulí (Nothofagus nervosa) con
particular énfasis en sus requerimientos
lumínicos, hídricos y térmicos. Dicha
información es útil para el desarrollo y
validación de protocolos para obtener
plantas adaptadas a distintas condiciones
ambientales. Al integrarse la información
generada la idea final es desarrollar
criterios sencillos y fáciles de medición
que sirvan para la selección de individuos
con características adecuadas para su uso
en plantaciones comerciales y para la
determinación de áreas potenciales de
implantación.
(c) el rendimiento (crecimiento) de las
especies vegetales está fuertemente limita-
do por el impacto de distintos factores de
estrés ambiental, así desde el punto de
vista productivo no importa sólo que una
determinada especies sobreviva ante

4. 28 Presencia
Nº 56-2011
factores de estrés ambiental sino también
que su crecimiento sea acorde a la activi-
dad productiva planteada (Fig. 2). De esta
forma pueden integrarse los dos puntos
antes mencionados y hacerse una evalua-
ción desde un punto de vista económico
de una determinada actividad productiva.
Los estudios en ecofisiología se basan en la medición
con diversos tipos de equipamiento. En la foto, se mues-
tra por ejemplo un equipo para medir fotosíntesis.
Figura 2. Relación entre el n° de individuos y dis-
tintos estados de una variable ambiental generadora
de estrés o intensidad del factor ecológico: A: Ausencia
de la especie; B: Rara vez se encuentra; C: Optimo y
subóptimos.
Figura 3. Relación entre el número de individuos y
distintas intensidades de un factor ambiental, y la res-
puesta de especies susceptibles (eurioicas) y tolerantes
(estenoicas).
Para cada factor ambiental es posi-
ble dividir los organismos en dos categorí-
as (Fig. 3): aquellos que presentan una tole-
rancia amplia (organismos estenoicos) y
aquellos que presentan una tolerancia baja
frente a un determinado factor ambiental
(organismos eurioicos).
El crecimiento y productividad de
las plantas en Patagonia se ven afectados
por el estrés hídrico, las bajas o altas tem-
peraturas y los altos niveles de radiación.
La cuantificación de estos efectos a través
de estudios ecofisiológicos permite el dise-
ño de normas de manejo que mejoren el
repoblamiento y la recuperación de los
ecosistemas degradados o la utilización de
especies con fines productivos. Por otro
lado la ecofisiología puede ser una herra-
mienta básica en los programas de mejora-
miento genético para el desarrollo de crite-
rios de selección. Como ejemplo de estos
últimos puntos pueden mencionarse los
estudios en respuesta a estrés que se llevan
a cabo en distintas especies forestales
(tanto nativas como exóticas) en la EEA del
INTA Bariloche. Este último punto se basa
en que los individuos que mejor toleren el
estrés podrán multiplicarse y su descen-
dencia heredará en algún grado dicha apti-
tud, pudiendo seleccionarse material más
“apto” en función de determinadas carac-
terísticas ambientales.
La ecofisiología está así contribu-
yendo con información valiosa que nos
permite cada vez más entender el funcio-
namiento de especies vegetales económi-
camente relevantes en la Patagonia. Este
entendimiento es clave para llevar a la
práctica la potencialidad productiva que
conllevan, haciendo un aporte cierto al
desarrollo de la región.