Funciones del cloruro como macronutriente beneficioso en plantas superiores

Abstract

El anión cloruro (Cl-) se ha considerado tradicionalmente un elemento perjudicial para la agricultura debido a su antagonismo con el anión nitrato (NO3-), y su toxicidad cuando se acumula en altas concentraciones en condiciones de salinidad. Por otro lado, el Cl- es un micronutriente esencial para las plantas superiores, siendo necesario en pequeñas trazas para cumplir una serie de funciones vitales para las plantas como: cofactor del fotosistema-II y de algunas enzimas; la neutralización de cargas positivas en las células vegetales; y la regulación del potencial eléctrico de las membranas celulares. Por debajo de un nivel concreto en cada especie, las plantas sufren síntomas de deficiencia de Cl-, alterando estos mecanismos celulares y afectando negativamente la capacidad de división celular, elongación celular y, en definitiva, el correcto desarrollo de las plantas. Sin embargo, existen indicios en la literatura que podrían sugerir efectos beneficiosos de la fertilización con Cl- a niveles propios de un macronutriente. En la tesis del Dr. Javier Brumós (1) se aportó algo de luz a esta cuestión, ya que se observó un efecto beneficioso del Cl- en las relaciones hídricas y la prevención del déficit hídrico en plantas de cítricos y tabaco. No se entendían sin embargo los mecanismos fisiológicos y celulares responsables de estos fenómenos, marcando así los antecedentes de mi proyecto de tesis. Los resultados de la presente Tesis Doctoral han determinado un cambio de paradigma en este sentido, ya que el Cl- ha pasado de ser considerado un ion perjudicial para la agricultura, a convertirse en un macronutriente beneficioso cuyo transporte está finamente regulado por las plantas. Así, en esta Tesis Doctoral hemos demostrado que el aporte de Cl- y su acumulación como macronutriente promueve el crecimiento de la biomasa fresca y seca y provoca cambios anatómicos (mayor crecimiento celular y expansión foliar). Esto responde a: (i) una mejora del balance hídrico de los tejidos vegetales, con mayor acumulación de agua; (ii) una mejora de las relaciones hídricas debido una menor conductancia estomática (gs), a su vez consecuencia de una menor densidad de estomas; (iii) una mayor conductancia de difusión del mesófilo al CO2 (gm); (iv) una mayor eficiencia en el uso del agua (WUE) resultado de la disminución de la gs, simultáneamente al aumento de la gm; (v) una mayor resistencia al déficit hídrico; (vi) una mayor eficiencia en el uso del nitrógeno (NUE) como consecuencia de una mayor capacidad de utilización del nitrato (NO3-), dando lugar a plantas con mayor contenido de nitrógeno (N) orgánico y menor contenido de NO3-. Por tanto, las plantas tratadas con Cl- a niveles de macronutriente hacen un uso más eficiente del agua, el N y el CO2, que son los pilares fundamentales de la nutrición vegetal, mostrando mejor desarrollo y resiliencia (2–6). Por lo tanto, el aumento de la WUE y la NUE, así como la prevención del déficit hídrico y el aumento de la tolerancia a la falta de agua en los tejidos vegetales son rasgos muy importantes para los cultivos que podrían verse favorecidos por el uso del Cl- en nuevas prácticas agrícolas. Así, el Cl- podría establecer una mejora sinérgica en un uso más eficiente del agua y el N para lograr una agricultura más saludable y sostenible.