Bioestimulantes

Ing. Agr. PhD Cesar Eugenio Quintero1 e Ing. Agr. Nicolas Rouillet2 – 1 Edafología UNER 2 Fertilizar Asociación Civil – En la última década, el concepto de bioestimulante ha ido ganando interés en la ciencia. Esencialmente por dos motivos. El primero es la adopción del término por la academia en un intento de describir un […]
noviembre 29, 2022

Ing. Agr. PhD Cesar Eugenio Quintero1 e Ing. Agr. Nicolas Rouillet2 1 Edafología UNER 2 Fertilizar Asociación Civil –

En la última década, el concepto de bioestimulante ha ido ganando interés en la ciencia. Esencialmente por dos motivos. El primero es la adopción del término por la academia en un intento de describir un tipo de sustancias que muestran efectos característicos en las plantas. El otro se relaciona a las regulaciones del mercado de estos insumos agropecuarios distintos a los fertilizantes tradicionales y fitosanitarios; dado que no cumplen ninguna de las funciones tradicionales como nutrientes o biosidas.

Actualmente, la oferta de bioestimulantes es abundante y se espera que la cantidad y complejidad de estos productos aumente aún más con el tiempo debido a varios factores. El concepto de economía circular, es uno de los factores que motiva al desarrollo de bioestimulantes. Lo que significa que cada vez más residuos (agrícolas, urbanos o industriales) van a reciclarse y utilizarse en la agricultura y horticultura.

Un bioestimulante, es una sustancia o microorganismo, utilizado con el objetivo de mejorar el crecimiento de las plantas. Desde un punto de vista conceptual, un bioestimulante es cualquier sustancia o microorganismo que se aplica a las plantas con el objetivo de mejorar la eficiencia nutricional, la tolerancia al estrés abiótico y/o los rasgos de calidad en las cosechas independientemente de su composición nutricional. Por extensión los bioestimulantes también incluyen productos comerciales que contienen mezclas de tales sustancias y microorganismos.

Los biofertilizantes o bioestimulantes microbianos, son aquellos que contienen células vivas o latentes de cepas microbianas, fijadoras de nitrógeno, hongos micorrízicos, solubilizadores de fósforo, etc.

En general, microorganismos potenciadores de diversos nutrientes o productores de sustancias activas, que se utilizan para aplicar a las semillas o al suelo con el objetivo de incrementar el número de estos microorganismos en el medio y acelerar los procesos microbianos de tal forma que se aumenten las cantidades de nutrientes que pueden ser asimiladas por las plantas o se hagan más rápidos los procesos fisiológicos que influyen sobre el desarrollo y el rendimiento de los cultivos. Además, el 80% de los microorganismos aislados de las raíces tienen capacidad de sintetizar y liberar auxinas como metabolito secundario. A esto se suman efectos indirectos como el control de ciertas enfermedades.

“En los agroquímicos, el entendimiento del modo de acción es clave para poder controlar y certificar que el producto podrá generar diversos resultados”

Sin embargo, los bioestimulantes normalmente poseen alguna dificultad para poder determinar con claridad su modo de acción debido a la naturaleza compleja de sus componentes, incluso una misma sustancia puede intervenir en más de una ruta metabólica. Un ejemplo- microbiano- de este proceso es trichoderma sp, con capacidad para promover el crecimiento y mejorar los rendimientos y a la vez, funcionar como bio controlador.

Si bien existen varias propuestas para clasificar los bioestimulantes, los grupos más aceptados en la actualidad son:

1- Las sustancias Húmicas (SH), son constituyentes de la materia orgánica de los suelos, provenientes de la descomposición de plantas, animales y/o microbios. Son compuestos heterogéneos, normalmente clasificados según el peso molecular y solubilidad en huminas, ácidos húmicos y ácidos fúlvicos. Estos compuestos provienen por lo general de la materia orgánica humificada naturales (suelos volcánicos) compost y/ vermicompuesto o de depósitos naturales (leonardita x ejemplo).

Se reconoce la capacidad de estas sustancias como contribuyentes esenciales de la fertilidad tanto físico químico, como biológica de los suelos pero también una mejora en el status de los cultivos, a través de una mejora en la nutrición, balance hormonal y mitigación de estrés abiótico

Con respecto a la mejora en la nutrición, la presencia de SH permite un incremento en la capacidad de intercambio catiónico de los suelos, lo que permite una mejora en la absorción de macro y micronutrientes. Por otro lado podrían disminuir parcialmente el acomplejamiento de fósforo con el calcio aumentado su disponibilidad. Se describe de estas sustancias su aporte en la actividad hormonal ya que contienen grupos funcionales que permiten la señalización de estos procesos fisiológicos. También estimulan su liberación al medio por interacción positiva con microorganismos del suelo. Se ha propuesto también la contribución de las sustancias húmicas en la morigeración del stress biótico mediante la estimulación de la actividad de la microflora rizosférica.

2- Los aminoácidos (AA) y mezclas peptídicas, son producidos de la hidrólisis de subproductos de la industria, restos de animales como por ejemplo la piel, sangre, etc. Contienen también otras sustancias nitrogenadas no proteicas como por ejemplo la glicina betaina, y la prolina sustancias con conocidos beneficios contra el estrés abiótico, por su efecto osmoprotector. Por ejemplo, está documentado que la glicina/betaina pueden contribuir a mantener la fotosíntesis de la hoja frente a situaciones de estrés salino, por su actividad antioxidante. En el suelo, estimulan la actividad microbiana, mineralizando más NO3 y favoreciendo su absorción. Por otro lado, el efecto quelante de estas sustancias mejoraría la disponibilidad de nutrientes y su absorción por las raíces

3.- Los extractos de algas, son sustancias utilizadas no sólo como productos agrícolas sino también para uso humano directo como productos farmacéuticos o comestibles. En la agricultura se utilizan desde la antigüedad como fertilizantes pero su efecto como bioestimulante se ha reportado recientemente. Las algas pardas son las de mayor uso en el sector agrícola. Las más conocidas son Ascophyllum nodosumFucus sp.,Ecklonia máximaLaminaria sp., Macrocystis pyrifera, etc .Aunque otras sustancias como la carragenina, provienen de las algas rojas.

Las algas pueden ser aplicadas en suelo, en sistemas hidropónicos o vía aspersión en las hojas. Contienen diversas fitohormonas en composición como auxinas, citoquininas y ácido absicico por ejemplo. Aunque también contienen otras sustancias como las betainas que les provee a este tipo de sustancias beneficios anti estrés.

Sus polisacáridos contribuyen a mejorar la retención de agua y la aireación del suelo. Por otro lado retienen cationes. Posee efecto positivo en la germinación y el establecimiento de cultivos asociado a su efecto hormonal, uno de los aspectos más relacionados al uso de extractos en los cultivos.

4.- Las hormonas vegetales. Existen 10 tipos o grupos de fitohormonas con funciones y estructuras conocidas, de gran potencial. Las auxinas, citoquininas, giberelinas, ácido abscísico y etileno; son utilizados frecuentemente en la agricultura intensiva. Las funciones como enraizantes, en la germinación de semillas, para la maduración y calidad de frutas, la tolerancia diversos tipos de estrés y aumento del rendimiento; son las más destacadas.

5- Los Elicitores, activan las defensas de las plantas ante el estrés biótico o abiótico. Son sustancias químicas, microorganismos o condiciones físicas, de distinto origen que pueden desencadenar respuestas fisiológicas y morfológicas en las plantas. Imitan la acción de las moléculas de señalización vegetal y producen especies reactivas de oxígeno (ROS) que estimulan a la planta para que produzca hormonas de defensa y mecanismos antioxidantes, enzimáticos o no enzimáticos, para mitigar los efectos de las ROS. Tienen gran potencial para reducir la utilización de sustancias tóxicas (fungicidas-insecticidas-etc.), para la producción más ecológica-orgánica-sustentable.

En Argentina, los elicitores comerciales son a base de Fosfito de Potasio, que es inductor de la síntesis de fitoalexinas por lo cual es anti fúngico. Estos metabolitos secundarios impiden o retardan la entrada del patógeno a las plantas, pero también limitan su actividad en el tejido u órgano que ha sido infectado.

Otros productos como: Ac. Salicílico, Jasmonato de metilo, Quitosano, Benzotiazol; el Si y metales pesados como Cadmio y Plomo, etc. han sido utilizados también como Elicitores con diversos objetivos. Como resistencia a patógenos, modular compuestos fenólicos en frutas y verduras que le dan aroma, sabor, astringencia, color, etc. Las plantas que son expuestas a distintos elicitores, ya sean de origen biótico o abiótico, toleran mejor las situaciones de estrés, ya sea por alta radiación UV, ataque de enfermedades o estrés nutricional, por deficiencias o excesos, y presentan un mayor valor nutritivo.

“La respuesta de los cultivos a la aplicación de bioestimulantes es variable, dependiendo no sólo de las condiciones de crecimiento del cultivo, sino del  cultivo evaluado en sí y su estado nutricional”

En un intento de agrupar esas respuestas, recientemente un grupo de investigadores encabezado por Danny Geelen de la universidad de Ghent, Bélgica evaluó de la efectividad a campo mediante un análisis estos productos en 180 ensayos realizados sobre  cultivos y ambientes representativos. Los resultados analizados encontraron diferencias promedio de un 14-18%. Tanto las sustancias húmicas como los hidrolizados proteicos sobre un total de 80 ensayos promediaron un 16% de respuesta.

 Los extractos de Algas, mostraron las respuestas más consistentes sobre 86 casos con un 17% de mejora. Esta consistencia en los extractos de algas, probablemente se deban a la estandarización en los métodos de extracción y formulación. Por último las aplicaciones de sustancias inorgánicas (Silicio) arrojaron un 16% de aumento.

Los métodos de aplicación en que los bioestimulantes son utilizados actualmente por asesores y productores es en semilla, foliar y al suelo. Las aplicaciones foliares tienen la ventaja de la simplificación logística, permiten al productor aplicar junto con productos fitosanitarios y, de esa forma disminuir los costos de la aplicación. Aplicaciones simples o dobles o múltiples mostraron respuestas similares (15 a 19 %). El aumento en el número de aplicaciónes no mejora la respuesta del cultivo según detalla este metaanalisis.

Llamativamente, la aplicación de bioestimulantes al suelo, mostró una respuesta 10% superior a las aplicaciones foliares y a semillas (28.8 vs 17%) Las aplicaciones al suelo estarían mejorando la eficiencia de uso de nutrientes o mejorando la actividad microbiana en la rizosfera.

Otra aproximación de este estudio, fue evaluar la respuesta a la aplicación de bioestimulantes en la secuencia de cultivos. 2 años de aplicación mostraron mejores respuestas que el primer año (20.4-vs 16.7%). Cuando se compararon las respuestas por cultivos, los cultivos de leguminosas tuvieron una respuesta de 21% sobre 28 casos mientras que los cultivos de cereales en 30 ensayos obtuvieron un 13.6%. Destacable es la respuesta de los cultivos de verduras con casi un 23%.        

La brecha de rendimiento fue mayor en los ambientes con limitaciones, en las zonas con falta de precipitaciones sobre un total de 62 casos la diferencia y consistencia fue la mayor, casi un 25%.

En las regiones áridas y semiáridas, los cultivos están expuestos a temperaturas mayores, la aplicación de los bioestimulantes podría estar preparando al cultivo para situaciones de estrés abiótico.

En síntesis

Los bioestimulantes surgen hoy con fuerza para complementar la nutrición “tradicional” y hacer frente a las situaciones de estrés cada vez más frecuentes ante el cambio climático. Además, proponen una estrategia más amigable con el ambiente y ecológica al incluir productos derivados naturales que mejoran la producción y reducen la utilización de algunos químicos sintéticos.

Bibliografía

Fertilizar AC 2022 BlackBox especialidades año 2021

Jing Li, Van Gerrewey, T &  Geelen, D (2022) A Meta-Analysis of Biostimulant Yield
Effectiveness in Field Trials

Du Jardin,  Xu, L &  Geelen, D: (2020) Agricultural Functions and Action
Mechanisms of Plant Biostimulants (PBs): an Introduction. En : The Chemical Biology of Plant

Biostimulants, First Edition

Du Jardin,P (2015) Plant biostimulants: Definition, concept, main categories and
regulation

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