El excesivo uso de fertilizantes inorgánicos, debido a su baja eficiencia, ha generado pérdidas de la fertilidad natural, eutrofización, contaminación de aguas subterráneas, contaminación del aire, degradación del suelo y su biodiversidad. Pero dependemos en tal medida de los fertilizantes para satisfacer la demanda de productos agrícolas, que el consumo de estas sales crece a razón de 1,9% anual, alcanzando las 200 millones de toneladas aplicadas para cierre de 2020.

Este entorno ha llevado a la industria agrícola mundial a enfocarse en el entendimiento e implementación de bioestimulantes, cuya función es estimular los procesos naturales en las plantas aplicadas, para beneficiar la absorción de nutrientes, la tolerancia ante situaciones de estrés (abiótico – biótico) y mejorar la productividad de los cultivos. Tal ha sido el interés en este tipo de herramientas, tanto en agricultura convencional como orgánica, que el crecimiento reportado en ventas globales supera el 10,4% anual.

Entre los bioestimulantes, los extractos de algas son la propuesta de mayor aporte en la investigación mundial, contando hoy con amplia información sobre el impacto directo en el metabolismo celular, crecimiento y mejoras en componentes de rendimiento, eficiencia de absorción nutrimental, activación de defensa, mitigación de estrés (biótico-abiótico), incrementos en cantidad y calidad de cosecha, impacto positivo sobre características físicas, químicas y biológicas en suelo-rizosfera.

Entre las 9,000 especies, Ascophyllum nodosum es un alga que que ha sido investigada por más de siete décadas, por su alto poder bioestimulante y su gran diversidad de componentes con alto impacto fisiológico.

Entendiendo este enorme potencial en un momento en el que es necesaria la búsqueda de alternativas, es objetivo de este artículo reunir conceptos para fortalecer el conocimiento sobre el impacto de A. nodosum en el uso eficiente de los nutrientes, entendiendo la importancia actual de desarrollar mejoras en el uso de fertilizantes químicos y en abrir la discusión a un menor uso de sales, mejorando la productividad con bajo impacto ambiental.

A.nodosum: Se extiende desde el Ártico de Canadá, Groenlandia, Islandia y el norte de Noruega hasta su límite sur en latitud 42°N en el norte de Portugal y Long Island, Nueva York. Las temperaturas de la superficie del mar en verano establecen los límites de distribución y lo extremo de las condiciones definen su composición.

Componentes bioactivos: Los compuestos bioactivos conocidos en los extractos de A. nodosum incluyen poli y oligosacáridos ausentes en las plantas, incluidos laminarina, fucoidanos y alginatos; betaínas; esteroles; vitaminas; aminoácidos; macro y micronutrientes; además de pequeñas cantidades de fitohormonas conjugadas con aminoácidos. Dado que la composición de Ascophyllum está determinada por la ubicación geográfica, la estación del año, el estado fisiológico en el momento de la cosecha, y el procedimiento de extracción; la diversidad de estos extractos comerciales y la baja estabilidad en sus componentes puede ser muy común en el mercado.

Esta situación ha sido investigada y entendida por sector privado y estado en la Costa de Nueva Escocia en Canadá, único lugar en el mundo donde se genera una combinación entre condiciones extremas (-40º C en invierno; 42ºC en verano) y ascensos en la marea de 26 metros de altura a diario, generando un ambiente donde el alga vive una parte del día a libre exposición sobre la costa y otra parte del día bajo inmersión. Situación que determina una amplia riqueza en componentes antioxidantes y recursos que permiten la vida en un ambiente tan agreste. En este lugar se han desarrollado importantes avances en investigación de diversas áreas, que han generado protocolos de extracción responsable con el medio ambiente y estabilidad en composición bioquímica por los métodos de extracción.

ASCOPHYLLUM NODOSUM Y EFICIENCIA NUTRIMENTAL

Efecto en planta: En búsqueda de eficiencia en absorción nutrimental por parte de plantas de cultivo, se ha evaluado el extracto de A. nodosum con resultados de alto potencial para los sistemas agrícolas, tal como ha sido demostrado en diversos estudios alrededor del mundo (Cuadro 1).

Shukla et al., (2019) afirman que este tipo de resultados tienen como fundamento la capacidad de los extractos de A. nodosum en estimular el crecimiento de las plantas gracias a la regulación de genes envueltos en la adquisición de nutrientes, incrementando su absorción y eficiencia pos-aporte.

Esta respuesta genética incluye procesos fisiológicos que definen, mayor fotosíntesis, mayor translocación de asimilados, exudación radicular de ácidos orgánicos y quelatantes a favor de la absorción; emisión de enzimas que liberan y hacen disponibles nutrientes del suelo; y reclutamiento de microorganismos y procesos exitosos de simbiosis pro nutrición en plantas tratadas con A. nodosum.

Procesos que sumados al beneficio estructural y biológico que aportan los alginatos a rizosfera, por su capacidad aglomerante, por la retención de humedad que generan y por la aireación del suelo como causa de su ganancia de volumen en interacción con agua del medio, generan un entorno de vida, asocio y alta eficiencia nutrimental.

RESULTADOS DE DESARROLLO ESPECIALIZADO EN COLOMBIA

Trabajos realizados por nuestro grupo de desarrollo, con extractos comerciales de origen canadiense proveídos por la empresa Acadian Plant Health, han permitido entender en el sector productivo colombiano diferentes resultados que refuerzan el conocimiento y generan herramientas prácticas en la búsqueda de esta eficiencia. Tal como se demostró en un cultivo de Rosa en la Sabana de Bogotá, donde con el objetivo de evaluar la respuesta a diferentes formas de aplicación fue posible encontrar mayor actividad de la planta frente a la activación de yemas pos programación de tallos, importantes aumentos en peso seco, acumulación de nutrientes en botón floral (diferencias estadísticas en N, P, Ca, Mg Fe B) y unos resultados de vida en florero de alto impacto en la variedad Pink Mondial.

Como es posible observar en la figura 1, los tres tratamientos muestran un mejor comportamiento en activación de yemas posterior al corte, siendo el mejor tratamiento para esta variable la aportación foliar, que genera una diferencia de promedios de 0,62 yemas frente al control, lo que en una densidad de 70.000 plantas por hectárea y 4 cortes promedio por planta para programación, generaría un potencial adicional de 173.600 tallos más que plantas no tratadas.

A nivel nutricional es importante para este artículo generar énfasis en lo sucedido con los elementos calcio y boro, pues cómo es posible observar en la figura 2 la eficiencia de acumulación para los dos nutrientes tuvo diferencias estadísticas y grandes cambios en el promedio obtenido como respuesta al estimulo con Ascophyllum, siendo el mejor tratamiento la aplicación al suelo.

Ambos nutrientes son conocidos por la dificultad de absorción y transporte hacia vertederos, debido a su transporte xilemático y a la alta dependencia de presión de ambiente y apertura estomática, lo que para el ciclo de producción evaluado fue una importante limitante, por tener alta nubosidad, alta humedad relativa y fuertes precipitaciones durante el proceso.

Estos dos elementos tienen una importante relación con el vigor, la sanidad, la estabilidad estructural, el comportamiento en viaje y la durabilidad en anaquel o consumidor final, siendo esto importante para diversos tipos de cultivos, en especial para cultivos exportables.

Estos resultados generaron expectativas sobre el comportamiento poscosecha de los tallos cosechados, por lo cual hicimos una evaluación visual de cada tratamiento, montando una prueba de florero con 3 tallos por repetición y 5 repeticiones.

Cada tratamiento tuvo 5 floreros con 3 tallos en solución de hidratación.

Es posible observar como 8 días después de instalación se presentan en el control daño en los primeros pétalos, que desencadenan en los días posteriores fuertes necrosamientos y perdida de vigor. Frente a los tratamientos con el extracto podemos ver que los tallos no presentan necrosis ni perdida de vigor hasta el día 14.

Posterior a estos resultados, nuestro grupo de desarrollo inició pruebas para entender en 3 especies cultivables la respuesta en variables de crecimiento usando A. nodosum provenientes de diferentes países, realizando 3 aplicaciones con frecuencia quincenal durante 90 días de crecimiento, con primera aplicación 15 días posterior a trasplante/siembra en Lechuga, maíz y espinaca, para evaluar al día 90 longitud aérea, volumen radicular, peso seco y fresco.

Partiendo del principio de mayor concentración de activos en los extractos provenientes de Nueva Escocia, Canadá, se prueban tres dosis del extracto Acadian frente a una dosis estándar de los demás extractos.

Como primera entrega de estos trabajos, a continuación, se podrá observar lo sucedido en el cultivo de lechuga

Es posible observar en la figura 4 para número de hojas superioridad por promedio y diferencias estadísticas frente al control ante el estímulo con los extractos, además de generarse una respuesta igual o superior por promedios y diferencias estadística por parte de las dosis de 75, 100 g/l del extracto Acadian frente a las dosis de 150 g/l usada de los extractos de otros orígenes. Para volumen de raíz es posible observar que dos de los extractos  (2 y 3) reportan menos volumen que el control y únicamente las dos dosis más altas del extracto Acadian presentan superioridad estadística frente al resto de tratamientos. Importante resaltar que la mejor dosis del extracto Acadian es el 66% de las dosis evaluadas del resto de extractos.

En la figura 5 es posible observar la evaluación de peso seco aéreo y radicular como respuesta a la aplicación de los extractos. Obteniendo las mejores respuestas en los tratamientos Acadian, donde se presentó superioridad numérica y estadística en el tratamiento de 75 g/l, frente a los demás extractos y las demás dosis. Esta variable genera un alto potencial frente al objetivo comercial del agricultor que trabaja este tipo de hortalizas, quien podría encontrar mayor peso en su cosecha por medio del proceso de bioestimulación durante el ciclo de cultivo, lo que debe convertirse en una segunda fase de investigación para nuestro grupo de trabajo.

CONCLUSIONES

Si sumamos cada uno de los conceptos hasta acá mencionadas y los trabajos que estamos desarrollando en Colombia, podemos afirmar que A. nodosum tiene la capacidad de generar salud en el suelo, desarrollando sistemas en los que el aporte del extracto genera plantas eficientes en fotosíntesis, acumulación de azucares y exudación radicular mejorada, pese a las condiciones adversas y de cambio constante, con el objetivo de reclutar y estimular los microorganismos del suelo que ofrecen vida al sistema suelo – planta, lo que desencadena eficiencia en toma de nutrientes y un mejor comportamiento de crecimiento y calidad de cultivos y cosechas.

Es importante resaltar que la estrategia A. nodosum no puede citarse como un concepto genérico, pues debe diferenciarse por origen del extracto y tecnología de extracción, lo que tiene un efecto en composición y respuesta bioestimulante, tal como es posible observarlo en la comparación entre extractos citada en este artículo. Presentando mejor resultado el extracto de origen canadiense al ser superior con el 50 y el 75% de la dosis de los extractos probados paralelamente.

Todas las expectativas se centran para nuestro grupo de trabajo en la disminución de tasa fertilizada en los cultivos más importantes del país, visualizando un mundo donde es posible: Menos Fertilizante, Más Ascophyllum nodosum, Mayor Productividad.

Agradecimientos
Equipo de desarrollo: María Camila Ovalle, Angie Catherine Ortiz y Leidy Álvarez.