Por: I.A. Lucas Narváez León
Gerente de Especialidades
Manuchar Colombia

Introducción

La biotecnología nos rodea:

En términos generales, la biotecnología es el uso de sistemas biológicos, organismos vivos y sus derivados en el desarrollo de avances tecnológicos y su adaptación a diferentes industrias, desde la agricultura hasta la medicina. 

A lo largo de toda su historia, la humanidad se ha beneficiado de la biotecnología, replicando procesos biológicos de microorganismos durante más de seis milenios y encontrando su aplicación en grandes áreas industriales como la atención a la salud, la agricultura, los usos industriales de los cultivos (aplicación no alimentaria), los usos ambientales y la elaboración de productos como los plásticos biodegradables, el aceite vegetal, los biocombustibles, entre otros.

Usos industriales de la biotecnología en la actualidad, por Manuchar
Tabla 1. Usos industriales de la biotecnología en la actualidad.

Cytozyme Foliar® y su biotecnología patentada:

Cytozyme Foliar® es un producto bioestimulante y antiestresante obtenido a partir de la biotecnología Metabolite Active Compounds ,patentada en Estados Unidos por Verdesian Life Sciences y que ha estado en constante evolución durante los últimos 40 años.

Esta tecnología se basa en identificar y obtener de diferentes microorganismos benéficos para las plantas los compuestos que generan la respuesta a nivel fisiológico y genético. Para este fin se ha identificado un banco de microorganismos benéficos (hongos y bacterias) que son reproducidos en condiciones controladas en biorreactores sistematizados. Allí se lleva a cabo un proceso de fermentación multietapas donde, por cambios de presión y temperatura, se extraen los compuestos que terminan por formularse en el Cytozyme Foliar® como producto final.

Estos compuestos tienen las siguientes características:

  • Al ser extraídos de microorganismos, tienen partículas con poco tamaño molecular (incluso pueden llegar a ser nanopartículas).
  • Gracias a su proceso de fermentación son 100% orgánicos porque dentro de las materias primas utilizadas en su fabricación y formulación no hay compuestos de síntesis química.
  • Son altamente sistémicos por el tamaño de sus partículas y su naturaleza orgánica. Esto les permite moverse muy bien a través de las células y los tejidos vegetales.
  • No tienen metales pesados ni microtoxinas.

Aplicación comercial de Cytozyme Foliar® en rosa (variedad Freedom) para reducción del estrés abiótico y la reducción de tallos ciegos

Se realizó un ensayo comercial en la finca del grupo floricultor del norte con aplicaciones de Cytozyme Foliar® cada 15 días, por 2 meses, en un bloque de rosa (variedad Freedom) de 20 años con problemas de estrés por alta humedad en el suelo debido a problemas del nivel freático en la finca, donde los niveles de clorofila eran bajos y la producción de tallos ciegos por m2 era muy alta.

Niveles de clorofila en rosa (variedad Freedom):

Comercialmente se han determinado los rangos (óptimo, medio y bajo) del nivel de clorofila para el cultivo de rosa (variedad Freedom) como se indica en la Tabla 2.

Niveles de clorofila en rosa variedad Freedom.
Tabla 2. Escala de clasificación de niveles de clorofila en rosa (variedad Freedom) 

Efectos del estrés en el cultivo de rosa:

En condiciones de exceso de humedad en el suelo se genera un inadecuado suministro de oxígeno, carbono y luz a los tejidos sumergidos, reduciendo la respiración radicular y generando anoxia, así como un cambio en la estructura de la membrana y una pérdida de las actividades de oxidación y la fosforilación de las mitocondrias, en donde se disminuye la actividad metabólica del ATP.

Los siguientes son los efectos más importantes de las condiciones de estrés abiótico en el cultivo de la rosa y sus componentes de producción, dada la ralentización de la actividad metabólica:

  • Brotación: Al bajar la tasa metabólica en la planta se disminuye la actividad hormonal en general, afectando la generación de los brotes tanto a nivel aéreo como a nivel del suelo en la producción de basales.
  • Diferenciación floral: Al tener una tasa metabólica menor y una baja actividad hormonal, los brotes nuevos en el tercio superior tienden a no diferenciar estructuras florales. Por lo tanto, se aumenta el número de brotes ciegos, impactando negativamente la productividad en este cultivo.

Descripción del producto 

Cytozyme Foliar®:

  • Tipo de producto: Bioestimulante y antiestresante orgánico para tratamiento foliar.
  • Tipo de formulación: Suspensión concentrada (SC).
  • Formulador:  Verdesian Life Sciences ubicado en Salt Lake City (Utah, EEUU).
  • Registro de venta: ICA N.º 1329

Objetivos:

  • Evaluar los niveles de clorofila en plantas de rosa (variedad Freedom)  por medio de las aplicaciones del producto Cytozyme Foliar®. 
  • Evaluar el efecto en plantas de rosa (variedad Freedom) por medio de las aplicaciones del producto Cytozyme Foliar® en producción de brotes ciegos nuevos por m2.

Metodología:

Se seleccionó un invernadero sembrado con la variedad Freedom.

  • Variedad: Freedom 
  • Tipo de aplicación: Foliar: 8 Litros / Cama.
  • Unidad experimental: Bloque 7 (176 camas).
  • Unidad de muestreo: 4 cuadros (1×1 m) aleatorios por nave.
  • Número de aplicaciones: 4.
  • Frecuencia: Cada 15 días por 2 meses, en un bloque de rosa (variedad Freedom) de 20 años.
  • Tratamiento:  
    • Producto: Cytozyme Foliar®
    • Bloque: 7
    • Número de camas: 176
    • Dosis: Foliar 1 cc/litro de agua
  • Evaluaciones: 2 
    • Primera evaluación previa a la primera aplicación.
    • Segunda evaluación 10 días después de la cuarta aplicación.
    • Primera evaluación previa a la primera aplicación.
    • Segunda evaluación 10 días después de la cuarta aplicación.
  • Variables para evaluar: 
    • Evaluar los contenidos de clorofila a nivel foliar con el Spad.
    • Evaluar nuevos tallos ciegos por m2.
Primera evaluación previa a la primera aplicación.
Tabla 3. Evaluación 1
Segunda evaluación 10 días después de la cuarta aplicación.
Tabla 4. Evaluación 2

Resultados

Determinación de la línea base:

Se realizó un monitoreo de clorofila utilizando un medidor de grados SPAD y un conteo de brotes ciegos en un m2, evaluando 4 cuadros (1×1 m) aleatorios por nave, para de esta forma establecer una línea base y evaluar el comportamiento de las plantas después de las aplicaciones. Esto se hará por medio de monitoreos en varios puntos del invernadero.

Evolución de los diferentes estados de clorofila.
Gráfica 2. Evolución de los diferentes estados de clorofila – Bloque 7

Comportamiento del índice Spad de clorofila

Después de las cuatro aplicaciones foliares del producto Cytozyme Foliar® se evidenció un aumento del nivel de clorofila medido con Spad en un rango del 1 al 9 %, en donde las camas con un nivel bajo clorofila (color rojo, nivel Spad 30 a 36) al 89% pasaron a un nivel medio; en el caso de camas con un nivel medio de clorofila (color amarillo, nivel Spad 36 a 40) se evidenció un aumento del 24%. En última instancia, las camas evaluadas con nivel óptimo de clorofila (color verde, nivel Spad 41 a 45) aumentaron en un 20%, con reducción del número de brotes ciegos por m2.

Comportamiento del número de ciegos por m2:

Cytozyme Foliar® – Bloque 7:

Después del ciclo de las cuatro aplicaciones foliares quincenales del producto Cytozyme Foliar® se observó, adicionalmente, una disminución sensible del número de ciegos por m2, teniendo así una disminución en un rango de 1 a 6 tallos por m2. Se presentaron, además, diferencias estadísticas (de acuerdo con la prueba t de Student) con un promedio de 3 tallos ciegos/ m2, lo que equivale a una disminución del 49 % con respecto a la evaluación previa del bloque.

Grafica de tallos ciegos antes y después.
Prueba T para medias de dos muestras emparejadas.
Tabla 5. Prueba T para medias de dos muestras emparejadas.

Cálculo potencial de producción de tallos por m2
Tallos Ha = ((AxB)xC)xD
A = Ancho de cama = 0,85m
B = Largo de cama = 35m
C = Número de camas por Ha = 220
D = Número de tallos por m2 = 3
Tallos Ha = ((0,85 x 35) x 220) x 3
Tallos Ha = 19.411

Al tener una disminución de 3 tallos ciegos por m2, podemos tener un potencial de producción adicional por hectárea de 19.411 tallos florales en los próximos ciclos, siempre y cuando se mantenga el tratamiento actual de Cytozyme Foliar® mejorando la rentabilidad del cultivo. 

Análisis costo/beneficio 

Cytozyme Foliar® – Bloque 7:

Asumiendo que al tener una disminución de 3 tallos nuevos ciegos por m2, potencialmente en los nuevos ciclos de producción de tallos florales, podemos tener un potencial de producción adicional por hectárea de 19.411 tallos, siempre y cuando se mantenga el tratamiento actual de Cytozyme Foliar®, en donde el beneficio adicional puede ser el siguiente:

Análisis costo/beneficio
Tabla 6. Análisis costo/beneficio

Conclusiones

Con base en los resultados obtenidos se concluye lo siguiente:

  • Bajo las condiciones en las que se desarrolló este ensayo, Cytosyme Foliar® no solamente fue efectivo en la prevención y disminución del estrés provocado por diferentes factores (como la hipoxia, validada en este ensayo), sino también en la disminución del estrés abiótico provocado por bajas temperaturas, sequía y estrés provocado por intoxicación por aplicaciones de plaguicidas químicos.
  • Con la aplicación del producto Cytozyme Foliar® se incrementó la rentabilidad del cultivo de rosa (variedad Freedom) porque al disminuir los tallos ciegos se optimiza la inversión realizada por el floricultor. 
  • La aplicación del producto Cytozyme Foliar® incrementó los niveles de clorofila en plantas de rosa (variedad Freedom), en donde las camas con un nivel bajo de clorofila (color rojo, nivel Spad 30 a 36) al 89% pasaron a un nivel medio (color amarillo, nivel Spad 36 a 40). En el caso de camas con un nivel medio de clorofila (color amarillo, nivel Spad 36 a 40) se evidenció un aumento del 24%. En última instancia, las camas evaluadas con nivel óptimo de clorofila (color verde, nivel Spad 41 a 45) aumentaron en un 20%.
  • La aplicación del producto Cytozyme Foliar® disminuyó la producción de brotes nuevos ciegos por m2 en un 49%, con un potencial de producción en los nuevos ciclos de producción de 19.411, si se mantiene el tratamiento realizado.  

Bibliografía 

  • Basurto, M. et al. Fisiología del Estrés Ambiental en Plantas. Facultad de Ciencias Agrotecnológicas de la Universidad Autónoma de Chihuahua, México.
  • Moreno, F. (2009). Respuesta de las plantas al estrés por déficit hídrico. Una revisión. Agronomía Colombiana, 27(2), 179-191.
  • Tofiño, A. et al. (2007). Efecto del estrés abiótico sobre la síntesis y degradación de almidón. Una revisión. Agronomía Colombiana, 25(2), 245-254.