06.09.2024
Uso de quitosano para proteger Agrostis stolonifera contra el estrés térmico
El quitosano se está convirtiendo en una herramienta esencial para la gestión del césped en la era del cambio climático
El aumento de las temperaturas y la mayor frecuencia de olas de calor, consecuencias directas del cambio climático, plantean importantes retos para la gestión del césped, especialmente en los campos de golf. Agrostis Stolonifera, una de las especies de césped más utilizadas en los putting greens, es muy vulnerable al estrés térmico. En condiciones de calor extremo, esta especie muestra una disminución significativa del contenido de agua de las hojas, una menor eficiencia del sistema fotosintético y una acumulación excesiva de especies reactivas del oxígeno (ROS), que causan graves daños celulares. Estos factores provocan un envejecimiento acelerado de las hojas (senescencia) y una pérdida de color verde (clorosis), comprometiendo la vitalidad general de la planta.
El quitosano, un polímero natural extraído de la quitina que se encuentra en los exoesqueletos de los crustáceos, ha demostrado ser un bioestimulante eficaz para mitigar los efectos del estrés térmico en las plantas. Su modo de acción está relacionado con la activación de las respuestas naturales de defensa, aumentando la resistencia de las plantas al estrés. Estudios recientes (Huang C. et al., 2021) han demostrado que la aplicación de quitosano exógeno mejora significativamente la resistencia de Agrostis Stolonifera frente a condiciones térmicas adversas.
Mecanismos moleculares y fisiológicos del quitosano en la resiliencia al estrés térmico
La aplicación de quitosano durante periodos de calor intenso promueve una serie de respuestas moleculares y fisiológicas en el Agrostis Stolonifera. A nivel fisiológico, el quitosano contribuye a aumentar la retención de agua en los tejidos vegetales, reduciendo la transpiración excesiva y ayudando a la planta a mantener la turgencia de las hojas. Además, la acumulación de especies reactivas de oxígeno (ROS), resultante de procesos metabólicos desregulados bajo estrés térmico, se reduce drásticamente mediante la aplicación de quitosano, ya que induce la actividad de enzimas antioxidantes.
En términos moleculares, el quitosano estimula la expresión de genes implicados en la biosíntesis de la clorofila y reduce la expresión de genes asociados a la degradación de la clorofila, lo que protege el contenido de clorofila en las hojas. Además, el quitosano regula negativamente la expresión de genes relacionados con la senescencia, retrasando así el envejecimiento de las hojas y prolongando la funcionalidad fotosintética. Este efecto molecular se traduce en una vitalidad y robustez prolongadas de la hierba, incluso en condiciones de calor extremo.
Estimulación de las enzimas antioxidantes
El quitosano desempeña un papel fundamental en la activación de las defensas antioxidantes naturales de la planta. Bajo estrés térmico, la producción excesiva de ROS puede provocar daños celulares irreversibles, como la peroxidación lipídica de las membranas celulares. Sin embargo, la aplicación de quitosano estimula la actividad de enzimas antioxidantes cruciales como la superóxido dismutasa (SOD), la catalasa (CAT), la peroxidasa (POD) y la ascorbato peroxidasa (APX), que neutralizan eficazmente las ROS, protegiendo a las células del daño oxidativo y retrasando la senescencia inducida por el calor.
El quitosano como herramienta esencial en la gestión del césped
Ante la creciente gravedad del cambio climático, la capacidad de gestionar eficazmente el césped en condiciones de calor intenso se ha convertido en una prioridad para los responsables del mantenimiento de los espacios verdes. El quitosano destaca como una solución sostenible y eficaz, ya que es biodegradable y respetuoso con el medio ambiente. Su aplicación regular al césped no sólo mejora la retención de agua y protege los pigmentos fotosintéticos, sino que también refuerza las defensas antioxidantes de la planta, reduciendo la necesidad de agua y productos químicos adicionales para proteger el césped.
Además, la integración del quitosano en los programas de mantenimiento permite a los gestores anticiparse y mitigar los daños causados por condiciones de calor extremo, garantizando superficies de juego de alta calidad y promoviendo al mismo tiempo la salud del césped a largo plazo. Al potenciar las respuestas moleculares y fisiológicas de Agrostis Stolonifera, el quitosano desempeña un papel crucial en la preservación de su vitalidad y rendimiento en escenarios de creciente estrés térmico.
La incorporación del quitosano al mantenimiento rutinario del césped aumenta significativamente la resistencia al estrés térmico, lo que contribuye a la longevidad y la calidad de las superficies de juego, además de minimizar los efectos negativos de las condiciones meteorológicas adversas.
Crédito de la imagen «Huang C, Tian Y, Zhang B, Hassan MJ, Li Z, Zhu Y. Chitosan (CTS) Alleviates Heat-Induced Leaf Senescence in Creeping Bentgrass by Regulating Chlorophyll Metabolism, Antioxidant Defence, and the Heat Shock Pathway. Molecules. 2021 Sep»
