Chemie proyectando el futuro y los desafíos del Agro
Chemie, se ha convertido en parte fundamental de la historia agrícola de Chile, definida por la innovación en la búsqueda de objetivos.
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Los bioestimulantes en base a algas pueden actuar como una estrategia antiestrés en viticultura.
La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) menciona que la producción agrícola basada en sistemas convencionales ha traído consigo el uso indiscriminado de agroquímicos, lo que ha tenido un efecto negativo en la conservación de la biodiversidad a nivel mundial, provocando un aumento de la contaminación del suelo y del agua, así como una disminución de la fertilidad ecosistémica de los suelos. La actual situación mundial en cuanto a la demanda de fertilizantes orgánicos y bioestimulantes en los países desarrollados ha abierto una oportunidad para el uso de algas en los cultivos frutales. Las algas marinas común-mente se clasifican en rojas, pardas y verdes, y existen alrededor de 10.000 especies distintas distribuidas en todo el mundo. Por su abundancia y distribución, las algas pardas (Phaeophyceae) son las más utilizadas para la producción de formulados comerciales con aplicaciones en horticultura (Battacharyyaet al., 2015). La mayoría de los productos bioestimulantes producidos a base de algas se elaboran a partir de una única especie de alga parda (Ascophyllum nodosum), que se distribuye abundantemente a lo largo de la costa noroeste de Europa y la costa noreste de América del Norte (Craigie,2011). Sin embargo, otros bioestimulantes comerciales que se venden actualmente se elaboran a partir de otras especies de algas pardas, como Eckloniamaxima, Durvillea potatorum, D. antarctica, Himanthaliaelongata, Laminaria digitata, L.hyperborea, Macrocystis pyrife-ray Sargassum spp, entre otras (Craigie, 2011)
El aporte de las algas
Los productos comerciales elaborados a partir de las algas pardas contienen una amplia gama de componentes inorgánicos y orgánicos (Sharmaet al., 2014). Los componentes inorgánicos incluyen N, P, K,Ca, Fe, Mg, Zn, Na y S (Rayirathet al., 2009). Se ha demostrado que los extractos de algas también contienen cantidades variables de aminoácidos, incluyendo prolina y glicinabetaína (Blunden et al., 2010), los cuales han sido propuestos como compuestos osmorreguladores y termotolerantes paralas plantas. Las algas contienen sustancias bioactivas tales como polisacáridos, proteínas, lípidos y polifenoles con una diversa actividad antibacteriana, anti-viral y antifúngica. Los polisacáridos son uno de los principales componentes de los productos comerciales formulados en base a algas (Sharma et al.,2014). Estas macromoléculas pueden representar hasta el 40% del peso seco de los extractos formulados (Rayirath et al.,2009). Las paredes celulares de las algas contienen una amplia gama de polisacáridos, en especial, deβ-(1→3)-glucanos, los cuales están formados por azúcares neutros y ácidos, y pueden actuar como elicitores cuando se aplican a los tejidos vegetales (Battacharyya et al.,2015). En este sentido, la composición de la pared celular de las algas presenta una estrecha similitud estructural con la de los microorganismos patógenos en cuanto a su composición en glucanos. Estudios preliminares informaron que la aplicación de β-(1→3)-glucanos lineales en tabaco (Nicotiana tabacum) indujeron inmunidad a través de una serie de reacciones, tales como la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), la expresión de genes de defensa en los tejidos vegetales, una fuerte actividad enzimática de la fenilalanina amoníacoliasa (PAL), de la ácido cafeicoO-metiltransferasa y de la lipoxigenasa, y la acumulación de ácido salicílico y de proteínas PR de la familia 1, 2, 3 y 5 en las hojas (Ménard et al., 2004). Aziz et al. (2003) demostraron que un extracto de laminarina obtenido a partir del alga L.digitata aplicado a hojas de vidreducía la infección por Botrytiscinereay Plasmo para viticola en ensayos en invernadero. Los autores explicaron que este efecto se debe principalmente al impacto del extracto en la afluencia de calcio, en la alcalinización del medio extracelular, en la producción de ROS, en la expresión de genes de defensa y en la acumulación de fitoalexinas, como el resveratrol y la viniferina.
Además, Garde-Cerdán etal. (2017) reportaron que un tratamiento elaborado a base de laminarina disminuyó el contenido de varios aminoácidos en la fruta. Probablemente, la inducción de mecanismos de defensa en las plantas mediante elicitación exógena puede implicar costes fisiológicos que conllevan a un consumo de algunos aminoácidos como sustrato enzimático o a la compartimentación de estos compuestos en órganos de reserva como mecanismo de supervivencia. De acuerdo a esto, los bioestimulantes en base a algas se pueden utilizar para desarrollar un sistema de producción agrícola más sostenible y robusto sin necesidad de fertilizantes químicos adicionales, los cuales pueden ser utilizados en esta línea como alternativas desestresantes y preventivas del estrés abiótico en las plantas. A pesar de ello, la correcta formulación de los bioestimulantes es un paso crítico para el éxito en la efectividad de su aplicación, específicamente para mitigar los efectos negativos del estrés térmico en la producción frutícola.
Metodología
Se realizó un ensayo decampo aplicando un bioestimulante en base al alga parda A. nodosuma vides Tempranillo y Tempranillo Blanco durante dos añadas consecutivas con dos distintas dosis. Las condiciones climáticas de cada añada se muestran en el cuadro 1. El bioestimulante fue disuelto en agua en la cantidad necesaria para preparar una disolución de baja (Ld) concentración a 0,25 % (v/v) y otra de alta (Hd)concentración a 0,50% (v/v), a las cuales se le añadió un surfactante tensioactivo no iónico. El control consistió en una disolución acuosa. Las aplicaciones delos dos tratamientos y el control se realizaron en dos momentos distintos del ciclo vegetativo delas vides. La primera aplicación se realizó cuando las vides llegaron a la etapa fenológica de envero, y la segunda fue llevada a cabo una semana después de la primera aplicación. Para ello se utilizó un aplicador manual de jardinería de 1,25 L y se aplica-ron 200 mL de cada uno de los tratamientos, cubriendo ambos lados de la pared vegetal de lavid, por lo que se aplicaron 100mL en cada una de las caras de la espaldera.
Resultados y discusión
La aplicación de la dosis alta del alga a las vides de Tempranillo Blanco aumentó la concentración de catequina, y de la mayoría de los flavonoles de la uva, incluida su concentración total comparado al control. Los incrementos en el contenido de flavonoles tras la aplicación de la dosis alta del extracto de alga oscilaron entre un 42 y un 308% comparado a los efectos en las vides sin tratar.
Los flavonoles poseen una cetona en el carbono C4 y una insaturación entre los carbonos C2 y C3, así como un grupo hidroxilo (-OH) en la posición C3. Son responsables del color amarillo de las uvas, el del vino blanco y el del tinto.
Estos compuestos se sintetizan principalmente en el hollejo de las bayas, donde parecen funcionar como filtro solar (Flaminiet al., 2013). Su concentración se incrementa por una alta exposición a la luz solar antes del período de envero, lo cual es inducido por los genes del factor de transcripción de la familia MYB. Debido a esto, los flavonoles actúan como protectores naturales de radiación UV en el hollejo de las uvas porque absorben fuertemente las longitudes de onda UV-A y UV-B (Flamini et al., 2013). Los resultados en Tempranillo mostraron que ambas dosis aplicadas a las vides permitieron aumentar el contenido de la uva de transycis-piceido y de los estilbenos totales en ambas añadas. Los estilbenos son fitoalexinas que se sintetizan de forma glucosilada en las uvas en respuesta a la incidencia de enfermedades criptogámicas y a la radiación UV-B, y pueden ser liberados a los vinos por efecto de la actividad enzimática de las levaduras durante la vinificación. Los principales estilbenos encontrados en las uvas son cis y trans-resveratrol (3,5,4’- tri-hidroxiestilbeno), resveratrol-3-O-β-D -glucopiranósido (piceido), piceatanol (3,4,3’,5’-tetrahidroxi-trans-estilbeno)y dímeros de resveratrol (vini-ferinas) (Flamini et al., 2013). La glucosilación de los estilbenos permite el almacenamiento, la translocación, la modulación de la actividad antifúngica y la protección contra la degradación oxidativa (Flamini etal., 2013).
CONCLUSIONES
Los resultados presentes en esta variedad sugieren que las algas pueden actuar como inductores al regular la actividad de las enzimas relacionadas con la síntesis de ciertos compuestos fenólicos, principalmente de flavonoles en variedades blancas y de estilbenos en tintas, independiente de las condiciones climáticas de la añada.
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Robert Edition
6 minutes ago