Fitotoxicidad en plantas

PRÁCTICA 2: MEDICIÓN DE LA FITOTOXICIDAD DE UNA SUSTANCIA
Introducción
En la agricultura es de suma importancia que en el suelo o substrato de cultivo no falte ninguno de los nutrientes esenciales para poder obtener el mayor potencial productivo de un cultivo.
Los nutrientes se pueden dividir, según las necesidades de las plantas, en macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg y S), que son necesariosen grandes cantidades, y en micronutrientes (Fe, Mn, B, Cl, Mo, Cu, Zn), que se necesitan en menor cantidad. La disponibilidad de los elementos varía en función del pH, de la textura del suelo, del contenido en materia orgánica, de la cantidad de agua en el suelo, e incluso de la concentración relativa de éstos mismos.
Sin embargo, cuando alguno de estos microelementos se encuentra en el sueloen grandes cantidades, pueden dar lugar a alteraciones fisiológicas y bioquímicas debidas a su toxicidad, entre las que se encuentra la inhibición del crecimiento de la raíz (Cartaya et al.) y del epicótilo, y de la inhibición de la germinación, siendo las primeras factores más sensible como indicadores de toxicidad que la última (Tubillaga et al.).
En esta práctica se evaluó la fitotoxicidadaguda del Cu y del Zn en semillas de Lolium perenne, durante el proceso de germinación y el desarrollo posterior de las plántulas.
El contenido medio de Cu en las plantas varía entre 5 y 25 ppm sobre materia seca, y el del Zn es también pequeño, superando raramente las 100 ppm (Urbano). La cantidad de Cu en el suelo del Valle del Ebro oscila entre 9 y 223 ppm, siendo la media de 39, y la del Zn entre24 y 114 ppm, siendo la media de 57 ppm (Millán et al.).
En la naturaleza no es común ver cultivos afectados por un exceso de estos dos elementos, aunque el uso frecuente de plaguicidas con altas concentraciones de cobre, el aporte de abonados orgánicos, el uso de aguas industriales y las actividades mineras han contribuido a aumentar sus niveles (Cañas et al.).
Actualmente se han empleadoreguladores del crecimiento (auxinas y citoquininas) para reducir la contaminación por metales pesados en plantas, debido a que éstos potencian la velocidad de crecimiento y la biomasa.
Material y métodos
Para evaluar la fitotoxicidad del Cu se ha realizado un bioensayo con semillas de Lolium perenne.
Se prepararon en tubos de ensayos 5 diluciones del elemento a estudiar con distintasconcentraciones (1%, 3%, 10%, 30%, y 100%), partiendo de una disolución del elemento puro y con valencia II de 1mg/ml de Cu.
En una placa Petri, previamente identificada y a la que se le había colocado 4 papeles de filtro circulares, se vertieron 7 ml del contenido de cada tubo con la ayuda de una pipeta. Para poder contrastar los resultados se incluyeron dos tubos más, uno únicamente con agua destilada(control negativo) y otro con una dilución de cinc (II) como tóxico de referencia (control positivo).
Posteriormente, se depositaron cuidadosamente con pinzas 20 semillas de Raygrass espaciadas lo suficiente para permitir el desarrollo de las raíces.
Las placas Petri cerradas se introdujeron dentro de una bolsa negra con un recipiente con agua, para evitar la pérdida de humedad y mantener elensayo en ausencia de luz. Dicha bolsa a su vez se metió en una cámara de incubación a temperatura de 22ºC ±2.
Al cabo de una semana se procedió al conteo de las semillas germinadas y a la medición de las longitudes de las radículas y del epicótilo de cada una de las semillas nacidas.
Con el objetivo de evaluar la toxicidad del cobre se tuvieron en cuenta dos índices de inhibición: de la germinación(IG), y del crecimiento de la radícula y del epicótilo (ambas últimas IC). Las fórmulas empleadas para su cálculo fueron las siguientes:



En los datos de inhibición del crecimiento obtenidos de cada dilución, se calculó el promedio y la desviación estándar de las dos elongaciones para poder calcular los índices anteriormente expuestos.

Resultados y discusión
A continuación se muestran...