Estrés en plantas de maíz 

Las plantas enfrentan diversos estreses  como sequía, salinidad, temperaturas extremas y deficiencias nutricionales que afectan negativamente su crecimiento y rendimiento. Estos estreses desencadenan respuestas moleculares y fisiológicas complejas, incluyendo la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), activación de sistemas antioxidantes, señalización hormonal (especialmente ácido abscísico) y la expresión de genes relacionados con la tolerancia al estrés (Zhu, 2016; Mittler, 2006).  

Factores Abióticos 

Los factores abióticos son condiciones ambientales no vivas que afectan negativamente el crecimiento, desarrollo y productividad de las plantas. Entre los principales factores abióticos se encuentran la sequía, la salinidad, las temperaturas extremas (frío y calor), el exceso de agua (inundación), la toxicidad por metales pesados y la deficiencia o exceso de nutrientes (Singh, 2024; Zhang et al., 2023). 

               Factores Bióticos


Los factores bióticos son los organismos vivos que influyen en el ecosistema y en el crecimiento de las plantas. Incluyen plantas, animales, insectos, hongos y microorganismos. Estos factores pueden afectar el desarrollo vegetal al reducir el crecimiento, causar enfermedades o competir por recursos (ScienceDirect, 2025). 




Respuestas moleculares y metabolómicas al estrés térmico: 

Estudio sobre efectos del estrés térmico en maíz palomero (Zea mays L. Everta)

El estudio de UNILA (2024) evaluó los efectos morfológicos y fisiológicos de diez linajes de maíz palomero bajo condiciones de temperatura supraóptima (45 °C) en comparación con una temperatura control (30 °C) durante las etapas iniciales de desarrollo. Se analizaron variables como contenido de clorofila (SPAD), eficiencia fotosintética (Fv/Fm), área foliar, tasa de fotosíntesis, intercambio gaseoso y concentración de pigmentos antioxidantes (flavonoides y antocianinas).

Estrategias de manejo para mitigar el estrés térmico en maíz

  1. El riego por goteo subterráneo nocturno reduce la temperatura del suelo en la zona radicular, mejorando el crecimiento y rendimiento bajo estrés térmico (Dong et al., 2016). Además, la optimización del riego incrementa la eficiencia en el uso del agua y contribuye a la tolerancia al calor (Tao y Zhang, 2010). 
  2. La gestión nutricional también es clave, ya que el estrés térmico afecta la absorción de minerales esenciales como nitrógeno, magnesio, fósforo y potasio, que son vitales para procesos metabólicos y la estabilidad celular (Fahad et al., 2017; Meena et al., 2019). La aplicación de potasio mejora la estabilidad de membranas y mantiene la presión de turgencia, ayudando a la planta a resistir el estrés térmico (Tao y Zhang, 2010). 

Impacto del estrés hídrico y la temperatura fría: 

El estrés hídrico severo afecta negativamente el crecimiento y rendimiento del maíz, especialmente cuando ocurre en etapas tempranas como la de plántula. Song et al. (2019) demostraron que el déficit de agua durante la etapa de plántula reduce el índice de área foliar y la biomasa, debido a la disminución en la radiación fotosintéticamente activa interceptada y la eficiencia en el uso de la radiación. Además, el daño en la membrana fotosintética ocasionado por la sequía temprana limita la recuperación del cultivo incluso si se restablece el riego posteriormente, lo que reduce el peso del grano y el rendimiento final (Song et al., 2019).

La combinación de estrés hídrico y frío agrava los efectos negativos en la fisiología de la planta, provocando un aumento en la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) que dañan las membranas celulares y alteran el balance iónico y enzimático (Baier et al., 2005; Farooq et al., 2009). Estos factores reducen la capacidad de absorción de agua por las raíces y disminuyen la presión de turgencia, causando marchitez y disminución del crecimiento (Aroca et al., 2003; Janowiak y Markowski, 1994).



Manejo fisiológico y de nutrientes:

El manejo adecuado de la nutrición y la fisiología del maíz es fundamental para mejorar su crecimiento y resistencia a estreses ambientales. Según Marschner (2012), la disponibilidad equilibrada de nutrientes esenciales como nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) es clave para optimizar la fotosíntesis, la formación de raíces y la tolerancia al estrés hídrico y térmico. El nitrógeno promueve el desarrollo foliar y la síntesis de clorofila, mientras que el potasio regula la apertura estomática y el balance hídrico, mejorando la eficiencia en el uso del agua (Marschner, 2012). 


 Un estudio reciente sobre variedades tradicionales de maíz de Oaxaca encontró que estas raíces aéreas persisten durante la fase adulta y su desarrollo está regulado principalmente por señales hormonales como el etileno y la auxina, más que por factores ambientales como la humedad o la disponibilidad de nitrógeno en el suelo (Santoyo et al., 2024). 

Funciones de las raíces aéreas 

Principalmente, actúan como raíces de soporte o brace roots, que ayudan a anclar y sostener la planta contra perturbaciones físicas como el viento, mejorando la estabilidad estructural (Sparks, 2023)3. Además, estas raíces producen una mucílago que alberga comunidades de bacterias fijadoras de nitrógeno, contribuyendo a la fijación biológica de nitrógeno y mejorando la nutrición de la planta sin necesidad de fertilizantes sintéticos (Pankievicz et al., 2022 


Respuestas de las raíces aéreas  al Estrés

Las raíces aéreas en maíz responden a diversos tipos de estrés ambiental, adaptándose para mejorar la supervivencia y el desarrollo de la planta. Según un estudio de Martínez et al. (2019), el estrés mecánico y la disponibilidad de agua afectan significativamente el crecimiento radicular, incluyendo la elongación y desarrollo de raíces aéreas, ya que estas raíces pueden modificar su crecimiento para superar condiciones adversas del suelo como compactación o sequía1. Además, la producción de mucílago en las raíces aéreas facilita la fijación biológica de nitrógeno, un proceso que se activa en respuesta a condiciones de estrés hídrico y nutricional, ayudando a la planta a mejorar su nutrición bajo condiciones limitantes (Pankievicz et al., 2022) 


Las raíces aéreas : Funciones, Morfología y Respuestas al Estré

Morfología de las raíces aéreas 

Según Hochholdinger y Tuberosa (2009), las raíces adventicias en maíz se desarrollan a partir del meristemo intercalar basal de los entrenudos inferiores del tallo y constituyen la mayor parte del sistema radicular lateral. Estas raíces pueden ser subterráneas, conocidas como raíces corona, o aéreas, denominadas raíces soporte o brace roots, que inicialmente crecen por encima del suelo y luego pueden penetrar en él. Las raíces brace son gruesas, rígidas y están cubiertas por una sustancia mucilaginosa que las protege de la desecación mientras están expuestas al aire. Una vez que estas raíces entran en el suelo, producen numerosas raíces laterales adventicias que contribuyen a la absorción de agua y nutrientes (Hochholdinger y Tuberosa, 2009). 

Cómo detectar el estrés en cultivos de maíz

La detección temprana del estrés en maíz, especialmente el estrés hídrico, es fundamental para evitar pérdidas en el rendimiento. El uso de imágenes digitales y análisis espectral ha demostrado ser efectivo para este propósito. Según Yang et al. (2017), el estrés hídrico temprano en maíz puede detectarse mediante imágenes digitales tomadas directamente en el campo, alcanzando una precisión superior al 90%. Estas imágenes analizan cambios en el color, textura y morfología de las hojas que indican estrés antes de que aparezcan síntomas visibles. 

1. Observación de Signos Visuales

Los signos visuales comunes de estrés en maíz incluyen amarillamiento o clorosis, marchitez, reducción del crecimiento foliar y necrosis en los bordes de las hojas. La detección temprana mediante técnicas de visión computarizada facilita la intervención oportuna para mitigar el daño (Yang et al., 2017; Zhou et al., 2025). 

2. Evaluación de Parámetros Fisiológicos

La teledetección con drones equipados con cámaras RGB y multiespectrales también permite monitorear la altura del dosel y el índice de área foliar (LAI), identificando áreas estresadas en los cultivos. Este enfoque, combinado con modelos de crecimiento, proporciona un índice de salud correlacionado con el rendimiento, facilitando intervenciones de agricultura de precisión (Patel et al., 2023).

los índices espectrales derivados de bandas de luz visible y del infrarrojo cercano (NIR) permiten diferenciar múltiples tipos de estrés (hídrico, nutricional, por metales pesados) en las hojas de maíz. Algoritmos de aprendizaje automático como Random Forest y AdaBoost se han aplicado con éxito para clasificar los tipos de estrés con alta precisión, analizando datos espectrales en las bandas del borde rojo y absorción de agua (Zhou et al., 2025).


Análisis Químicos

Un estudio integral de metabolómica y transcriptómica realizado por Huang et al. (2025) mostró que bajo condiciones de sequía moderada, las raíces de maíz aumentan significativamente la acumulación de metabolitos relacionados con la biosíntesis de lignina, como p-cumaril alcohol y coniferil aldehído. Estos compuestos fortalecen la estructura celular y mejoran la resistencia al estrés. Además, se activan rutas hormonales, especialmente de ácido abscísico (ABA), que regulan la respuesta al estrés y promueven la síntesis de antioxidantes para reducir el daño oxidativo.

Comportamiento de las Flores

Reduciendo el número de floretes viables y la fertilización, lo que disminuye el tamaño y número de granos en la mazorca. Según Liu et al. (2023), el estrés por altas temperaturas durante el desarrollo floral reduce el volumen y longitud del tassel (flores masculinas) y afecta la formación de la mazorca, causando una menor producción de granos. Además, el estrés hídrico provoca una polinización asincrónica y disminuye la expresión de genes relacionados con el metabolismo de carbohidratos y la pared celular en las flores femeninas, afectando su desarrollo y fertilidad (Andjelković y Ignjatović-Micić, 2011).

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