La moringa, una planta originaria de la región del Himalaya, y un concentrado de vitamina C. Estos fueron los dos bioestimulantes que utilizaron un grupo de investigadores para medir el efecto que estos compuestos tienen ante uno de los principales dolores de cabeza de los agricultores del mundo: el estrés por sequía.

Bajo el largo título “Mejora de la tolerancia a la sequía y de la productividad hídrica de diversos híbridos de maíz, empleando bioestimulantes aplicados exógenamente bajo distintos niveles de riego”, los investigadores analizaron el efecto que la bioestimulación podía tener en el rendimiento y crecimiento de la planta de maíz en situaciones de estrés que causa la escasez de agua.

Su objetivo principal fue determinar si la aplicación de bioestimulantes puede mejorar la producción de maíz, ya sea aumentando el rendimiento de los cultivos, mejorando la calidad de las cosechas o acelerando el crecimiento de las plantas. Además, busco evaluar los posibles efectos de los bioestimulantes en la resistencia de las plantas al estrés abiótico y biótico, así como en la absorción de nutrientes y la salud general de las plantas.

El estudio fue realizado por investigadores de la Universidad de Zagazig, en Egipto, de la Universidad de la Coruña, en España, y otras instituciones. Se llevó a cabo en un campo experimental en Egipto durante dos temporadas de verano, utilizando seis híbridos de maíz de alto rendimiento y estableciendo un diseño experimental aleatorizado con tres repeticiones. Se determinaron tres niveles de riego para evaluar el efecto en las plantas de maíz ante distintos niveles de estrés hídrico.

APLICACIÓN FOLIAR Y PARÁMETROS

Se aplicaron dos bioestimulantes diferentes en forma de pulverización foliar: extracto de semilla de moringa y α-tocoferol (vitamina E). “Estas sustancias se seleccionaron debido a sus propiedades beneficiosas, como la mejora de la fotosíntesis, la protección contra el estrés abiótico y la promoción del crecimiento de las plantas”, señalan los autores del estudio.

Durante la investigación, se midieron varios parámetros de las plantas, como pigmentos fotosintéticos, eficiencia fotosintética, contenido de agua relativa, estabilidad de membrana, estrés oxidativo y características agronómicas. Además, se recopilaron datos sobre la altura de las plantas, el número de filas y granos por mazorca, el peso de 1000 granos, el rendimiento de granos y el rendimiento biológico.

El maíz es uno de los cereales que más se producen en el mundo por sus múltiples usos. Proporciona alimento a los seres humanos, así como a las aves de corral y animales, además de ser una fuente potencial de biocombustible y algunos productos industriales. Su superficie total cultivada es de aproximadamente 202 millnes de hectáreas en el planeta, de donde se producen unas 1.163 millones de toneladas por año.

“Su producción debería aumentar considerablemente para satisfacer el incremento mundial de su consumo y el aumento de la población”, señalan los autores. “No obstante, el maíz es un cereal muy sensible al déficit hídrico, y su productividad se ve gravemente limitada por el estrés por sequía”.

RESULTADOS DE LA APLICACIÓN

El estudio concluye que, apropiadamente, la aplicación exógena de sustancias promotoras es un enfoque ventajoso para mejorar la tolerancia a la sequía del maíz y aumentar su productividad cuando falta agua. Esta es la situación que ocurre el periodo estival típico de Egipto, el cual se caracteriza por un clima cálido y seco, sin precipitaciones, lo que tiene un efecto notorio en la planta.

El estrés por sequía reduce la conductividad hidráulica de las raíces y el movimiento del agua hacia los brotes, lo que resulta en una disminución del contenido de agua en las hojas y el cierre de los estomas para preservar su estado hídrico. Sin embargo, la aplicación exógena de extracto de semilla de moringa o α-tocoferol mejoró la relación hídrica de las plantas de maíz, incluyendo el contenido relativo de agua y la estabilidad de las membranas, en comparación con las plantas no tratadas bajo condiciones de escasez de agua.

Además, la aplicación de extracto de semilla de moringa y vitamina E (llamada tambioen α-tocoferol) aumentó la tolerancia del maíz a la sequía al reducir los niveles de peroxidación de lípidos y la fuga de electrolitos, que son indicadores de daño oxidativo. Estos biopotenciadores también aumentaron los niveles de azúcares solubles y prolina, que son importantes para la adaptación osmótica y el sistema de defensa antioxidante de las plantas.

Los resultados de la investigación se resumen en los siguientes gráficos para los distintos parámetros y en distintos niveles de sequía. Las barras rojas representan el rendimiento sin bioestimulantes, las azules con el extracto de semilla de moringa y la negra, con vitamina E (α-tocoferol).

Los bioestimulantes utilizados también mejoraron la actividad de enzimas antioxidantes, como catalasa, peroxidasa y superóxido dismutasa, en comparación con las plantas no tratadas bajo condiciones de estrés hídrico. Estas enzimas desempeñan un papel crucial en la protección de las plantas contra el daño oxidativo inducido por la sequía.

El extracto de semilla de moringa contiene varios macronutrientes, microelementos, antioxidantes y fitohormonas que pueden promover la fotosíntesis y el intercambio de gases en condiciones de estrés abiótico. Del mismo modo, el α-tocoferol estimula diversos procesos fisiológicos bajo estrés por sequía, incluyendo la diferenciación celular, el metabolismo, la disponibilidad de nutrientes y la regulación del crecimiento. Además, actúa como un antioxidante vital que protege las membranas celulares de la peroxidación lipídica y neutraliza las especies reactivas de oxígeno en las células vegetales.

De esta manera, las conclusiones del estudio fueron claras en torno al efecto positivo de la bioestimulación. “La aplicación exógena de extracto de moringa o α-tocoferol es un enfoque eficaz para mitigar los efectos negativos inducidos por el déficit hídrico mediante el aumento de los pigmentos fotosintéticos, las actividades fotosintéticas y los antioxidantes enzimáticos y no enzimáticos”, señalan los autores. “Estas mejoras se reflejaron en el crecimiento, la producción y la productividad hídrica de diferentes híbridos de maíz”.

Si bien los diferentes híbridos de maíz evaluados mostraron considerables diferencias genéticas bajo los regímenes de riego estudiados en cuanto a su resistencia al estrés hídrico, todos mejoraron en indicadores como número de hileras por espiga, el peso de 1000 granos y otros parámetros fisiológicos en relación con las muestras de control. “Por lo tanto, el extracto de semilla de moringa suministrado por vía foliar o el α-tocoferol podrían emplearse como un enfoque eficaz para mejorar la tolerancia a la sequía de híbridos de maíz tolerantes prometedores en condiciones de escasez de agua”, señalan.

Puede ver el estudio completo en inglés, haciendo clic aquí.