Por: Área Técnica Microfertisa

En el mercado de insumos agrícolas encontramos diversos productos que generan una respuesta fisiológica directa en la planta. Entre ellos se incluyen formulaciones con fito-reguladores (hormonas sintéticas), fosfitos, extractos de algas marinas, sustancias húmicas, aminoácidos de diferente origen (animal y vegetal), vitaminas y microorganismos, entre otros. Si bien todas estas formulaciones inducen una respuesta fisiológica en la planta, no todas pueden considerarse bioestimulantes. 

En el Primer Congreso Mundial de Bioestimulantes de Estrasburgo – celebrado en 2011 y donde se reunieron expertos de la industria, el mundo académico y agencias regulatorias – se llegó al consenso sobre la siguiente definición: “Los bioestimulantes son sustancias de origen natural o microorganismos que, al aplicarse a las plantas o semillas, mejoran la absorción y asimilación de nutrientes, la tolerancia y la recuperación ante estrés abiótico o biótico, expresando alguna característica agronómica deseable”. Es necesario recalcar que los bioestimulantes no tienen una acción directa contra las plagas y, por lo tanto, no entran dentro del marco regulatorio de los pesticidas. Los bioestimulantes funcionan a través de mecanismos diferentes a los fertilizantes, independientemente de la presencia de nutrientes en los productos (European Biostimulants Industry, 2012).

Es importante destacar que, al ser de origen natural, los bioestimulantes generan un efecto más “noble” en la bioquímica y fisiología de la planta, a diferencia del efecto mucho más agresivo, persistente y residual de las formulaciones con reguladores de crecimiento de síntesis. Estos efectos son evidentes cuando, tras su aplicación, se observan plantas de rosas “zanconas” y con poca estructura, lo que genera una recuperación demorada y costosa en términos energéticos y una mayor demanda de insumos a nivel nutricional.

El estrés en las plantas se entiende como un conjunto de respuestas bioquímicas o fisiológicas que definen un estado particular de la planta, distinto al observado bajo condiciones óptimas. Por lo tanto, la tolerancia al estrés es la capacidad de la planta para evitar o mitigar efectos de estímulos bióticos y abióticos negativos, o para mantenerse en un estado particular de estrés sin que su fenotipo se vea significativamente modificado (Mendoza, 2002). 

A nivel fisiológico, la principal manifestación del estrés se observa en la reducción de la tasa fotosintética y, en consecuencia, en un mayor gasto energético de la planta para soportarlo. La respiración en las plantas implica el consumo de un sustrato a partir del cual se obtiene energía y se libera oxígeno. El principal sustrato para la respiración son los carbohidratos, formados a partir de la reducción de CO₂ en el proceso fotosintético. Una disminución en la tasa fotosintética conlleva una reducción en las reservas de la planta, lo que genera un aumento en la respiración para obtener la energía necesaria para sus procesos vitales. Si el estrés es severo, la planta consumirá primero sus reservas de carbohidratos y, posteriormente, degradará sus propias estructuras. La aplicación externa de aminoácidos es una de las formas más eficaces de mitigar el estrés, ya que evita que la planta tenga que consumir sus propias reservas, porque se está aportando a la planta sustrato respiratorio de primera opción para el consumo y con un alto potencial energético.

Los componentes de la respiración en la planta se desglosan en respiración de crecimiento y respiración de mantenimiento. La primera genera energía utilizada para procesos bioquímicos y metabólicos asociados al crecimiento (aumento de biomasa, brotación y formación de estructuras vegetativas y reproductivas, entre otros). La respiración de mantenimiento, en cambio, refleja el consumo de energía necesario para mantener la maquinaria metabólica activa sin generar una ganancia neta de biomasa.

Es fundamental procurar un equilibrio entre la respiración de crecimiento y la de mantenimiento. Para ello, los carbohidratos producidos en la fotosíntesis deben distribuirse adecuadamente. Si esto no ocurre, la energía de la planta se enfocará más hacia el mantenimiento y no al crecimiento (mayor y mejor masa radical, cantidad y calidad de área foliar, basales, tallos exportables etc.) En períodos de estrés, la planta tiene menor producción de sustrato (merma de tasa fotosintética), la respiración de mantenimiento y el gasto energético aumentan y el consumo de sustrato para mantener la planta es mayor, empezando a consumir más carbohidratos, seguido por aminoácidos, proteínas, lípidos y ácidos grasos (estas últimas moléculas son altamente energéticas, pero de difícil consumo), hasta consumir todo como sustrato respiratorio para generar la energía necesaria para sobrellevar eventos adversos y mantener funcional el metabolismo y la fisiología de la planta.

Los aminoácidos incluidos en la formulación de bio-estimulantes principalmente actúan como potenciadores energéticos en la planta o sustrato respiratorio alterno y no necesariamente como moléculas de expresión génica. Es decir que estos aminoácidos aportados exógenamente no entran en su gran mayoría a la ruta bioquímica específica de cada uno de ellos. Por ello, la calidad del aminoácido presente en la formulación es determinante para lograr este objetivo. Su origen y método de obtención juegan un papel clave en la selección de la materia prima para estas formulaciones.

Los aminoácidos se obtienen mediante hidrólisis de proteínas, un proceso que implica la ruptura de las proteínas en sus unidades fundamentales, siendo la hidrólisis enzimática óptima para obtener aminoácidos libres de calidad. Otros tipos de hidrólisis como la alcalina o la hidrólisis ácida generan menor proporción de aminoácidos libres y mayor cantidad de pequeñas cadenas de aminoácidos (péptidos de cadena corta) poco asimilables para la planta. Es de destacar que las plantas solo pueden utilizar los aminoácidos libres, en particular aquellos en forma L (levógiros).

Las proteínas empleadas para la obtención de aminoácidos pueden ser de origen vegetal o animal. Las de origen vegetal son más recomendables como fertilizantes, ya que contienen los aminoácidos en las concentraciones usuales de requerimiento de las plantas, con menos sustancias nocivas y mayor afinidad para el transporte y asimilación. En contraste, los aminoácidos de origen animal suelen provenir de desechos de mataderos (rumen, pelo, plumas, huesos) y presentan el inconveniente de una hidrólisis incompleta y no selectiva, lo que genera sustancias ajenas a las plantas, como grasas saturadas, metales pesados y D-aminoácidos. Esto resulta en una menor obtención de aminoácidos libres y una baja tasa de transporte y baja calidad de sustrato respiratorio, sumando los problemas de inocuidad que traen este tipo de aminoácidos de origen animal.

Las bajas temperaturas, baja radiación, baja humedad relativa y cambios bruscos en los deltas de temperatura pueden generar una menor absorción y transporte de agua en la planta, así como una reducción en la elongación celular, ralentización y menor eficiencia en tasa fotosintética. Si la temperatura nocturna baja de los 12°C, se reduce el transporte de azúcares desde las hojas hacia la flor y las yemas. Temperaturas por debajo de los 5°C pueden causar un aumento en la cantidad de tallos sin flores, flores más pequeñas y hojas con menor capacidad fotosintética (Muñoz, 2009). Estas condiciones que se presentan habitualmente durante el periodo productivo de las plantas determinarán en gran medida la cosecha actual y la que se programa posteriormente.

La disminución en la tasa fotosintética genera un aumento en los tiempos de cosecha (días a pico) y merma en la calidad y producción de tallos exportables. Esto se puede manejar dando un aporte de sustrato respiratorio a la planta con la aplicación de aminoácidos. La medición de los azúcares en las estructuras de la planta nos permite determinar de manera sencilla y rápida con qué tanto sustrato respiratorio cuenta la planta; por lo tanto, la medición de °Brix es una herramienta práctica para tomar decisiones con respecto al manejo agronómico.

El programa MF MIBio (Manejo Integrado de la Bioestimulación) planteado por Microfertisa se enfoca en el diagnóstico y lectura integral del estado fisiológico de la planta, donde el uso de los bioestimulantes se hace enfocado a la necesidad puntual de la planta y no aplicaciones calendario. Si bien en el caso de rosas encontraremos a las plantas en estado fisiológico necesario para bioestimular el desarrollo de raíces, lámina foliar, basales, “vestir plantas”, coincidiendo con fechas calendario (# de semana/año), la bioestimulación se debe ajustar a los picos de producción (Valentín, Madres, Navidad, producción continua).

Se realizó un ensayo en el cultivo de Rosa var. Freedom en donde se evaluó el efecto de la aplicación de aminoácidos (MF Cerostress 1cc/L) vs el manejo tradicional (Tabla 1). Se obtuvo como resultado un aumento de °Brix de 0,8 (Metodología MF) en promedio con respecto al tratamiento testigo, lo cual incide en un aumento de la tasa fotosintética y, por ende, mejor respuesta de la planta al estrés. También se encontró que la aplicación del cóctel Microfertisa (MF Cerostress+ Humus 500) aumentó el número de basales nuevos de forma natural en Rosa var. Freedom a través del tiempo (tabla 2). (Puente, 2024) encontró también un aumento en días en la longitud de tallo, disminución de días a pico y duración de florero con la aplicación de aminoácidos de origen vegetal, siendo mayor con respecto a los aminoácidos de origen animal y el testigo.

Aumento de Grados Brix en Rosa var. Fredom (Cerostress 1cc/L)

Incremento de basales nuevos en Rosa Var Freedom MF MIBio (Cerostress + Humus 500)

Dentro de la estrategia de manejo MF MIBio se destaca el uso del bioestimulante MF Cerostress producto formulado líquido para aplicación foliar o en drench, formulado con micronutrientes, aminoácidos 90 g/L de origen vegetal obtenidos a partir de hidrólisis enzimática y con una importante concentración de Magnesio (MgO) 70 g/L, nutriente clave para estimular la producción del complejo superóxido desmutasa SOD,  enzimas a base de cobre, hierro, manganeso y zinc que contrarrestan el estrés oxidativo que se produce a partir de cualquier tipo de estrés, siendo la familia de enzimas SOD – Cu, Fe, Mn y Zn una de las primeras líneas de defensa bioquímica que tienen las plantas ante el estrés oxidativo. Por lo tanto, encontramos en el MF Cerostress un producto formulado para dar un aporte significativo en calidad y en cantidad de sustrato respiratorio con los aminoácidos y un invaluable actor en el manejo del estrés como lo es el magnesio.

La respuesta de las plantas al MF MIBio está determinado al aporte del suplemento en sustrato respiratorio, lo que les permite reducir el gasto en la respiración de mantenimiento y destinar los carbohidratos y aminoácidos sintetizados por la planta a sus funciones regulares, especialmente cuando están sometidas a estrés. En este contexto, es crucial la calidad y pureza de los aminoácidos, ya que su origen influye en la “palatabilidad” para la planta. Por lo tanto, las formulaciones que incluyen aminoácidos de origen vegetal, junto con nutrientes como el magnesio y los micronutrientes, mejoran la respuesta de las plantas al estrés, previniendo pérdidas económicas y ofreciendo un enfoque innovador en el manejo agronómico de cultivos.

Agradecimientos

I.A. Sergio Sanchez (RTC Flores); I.A. Javier Ballen; (RTC Flores); I.A Juan C. Arbelaez; I.A.Oscar Moya

Bibliografía

Calvo, P., Nelson, L. & Kloepper, J.W. (2014).  Agricultural uses of plant biostimulants. Plant Soil 383, 3–41 

European Biostimulants Industry Council (2012) What are biostimulants? 

Mendoza, A. B. (2002). Ecofisiología y bioquímica del estrés en plantas. Buenavista, México: Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro.

Muñoz Sánchez, K. (2009) Efecto de aminoácidos, calcio, boro y ácido*-naftalenacético sobre la abscisión floral, el crecimiento y longevidad de los tallos en florero de la Rosa sp. variedad classy.

Puente Cachipuendo, J. E. (2024). Evaluación de dos bioestimulantes comercial y orgánico en la calidad de rosas de corte, variedad mundial® y explorer® en la empresa valent roses de la parroquia Tabacundo, cantón Pedro Moncayo-Pichincha (Bachelor’s thesis, Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)).