Respuesta fisiología y bioquímica de Jatropha curcas y Jatropha cinerea bajo estrés por salinidad

Abstract

Jatropha curcas es una especie suculenta tropical nativa de México que tolera condiciones de sequía y produce semillas oleaginosas que son importantes para la industria de los biocombustibles. Bajo este contexto se plantea como un cultivo alternativo para las zonas áridas y semi-áridas de México. Sin embargo, las respuestas a la salinidad que limitan la mayor parte de la producción de biomasa en dichas zonas, aún no se ha examinado suficientemente. Por lo tanto, nuestro trabajo de investigación evaluó la respuesta al estrés salino en J. curcas, comparando las respuestas con una especie silvestres de las zonas áridas llamada J. cinerea. Para el estudio, primero, las dos especies de Jatropha se sometieron al distintos tratamiento de salinidad (0~200 mM de NaCl) para evaluar el efecto de salinidad en los parámetro del crecimiento, fisiología vegetal, contenido de iones e indicadores enzimáticos registrados en la etapa de germinación y desarrollo vegetativo. Posteriormente, las dos especies fueron sometidas a los tratamientos de NaCl (0~100 mM) y nitrógeno (4~8 mM). Las características nutricionales y el efecto del nitrógeno en el crecimiento, contenido de iones y fisiología bajo el estrés de salinidad fueron evaluados. Por último, se determinó el efecto del estrés por salinidad sobre el crecimiento, contenido de iones, fisiología, indicadores enzimáticos y la producción de semillas en esta etapa utilizando aguas salobres (CE=1.9~6.1). Se encontró que la etapa de germinación fue la más sensible a la salinidad durante todo el ciclo de vida en ambas especies. La germinación de Jatropha disminuyó en los tratamientos salinos arriba de 50 mM de NaCl. J. curcas germinó hasta 50 mM y J. cinerea germinó con soluciones salinas de 100 mM. En la etapa de desarrollo vegetativo, la producción se redujo debido principalmente al aumento de Na+ y Cl-. La reducción del crecimiento en J. curcas fue mayor que en J. cinerea por una mayor acumulación de iones. Ambas Jatropha mostraron diferentes características en la absorción de nutrientes; el nitrógeno total y el NO3 - fueron mayores en J. curcas y el Na+ y Cl- fueron mayores en J. cinerea. El incremento de la fertilización nitrogenada contribuyó al aumento de la producción bajo estrés por salinidad debido a la disminución de la absorción de Na+ y a la reducción del desequilibrio de cationes en J. curcas. Por otra parte, se mejoró la estabilidad de la membrana en ambas especies. En la etapa de producción de semillas, la altura de la planta y diámetro del tronco disminuyeron debido al estrés por salinidad. Sin embargo, la producción de semillas no se vio afectada porque las concentraciones de Na+ y Cl- no llegaron al nivel de toxicidad en ambas especies. Por lo tanto, el cultivo de J. curcas puede ser viable para bioenergía en suelos salinos y agua de baja calidad contaminada con sales.