Alimentos vegetales y esperanza de vida
En un nuevo estudio, se ha indagado hasta qué punto la diversidad en la fruta y la verdura consumidas por la persona influyen en su esperanza de vida.
Cargando...
≈
Todo tipo de estrés, biótico y abiótico, como salinidad excesiva, radiación ultravioleta, ozono, sequía, alta o baja temperatura, acumulación de metales pesados, deficiencias minerales, contaminación del aire, gases peligrosos, herbicidas y el ataque de patógenos, conducen como respuesta a un abrupto aumento en los niveles endógenos de ROS (radicales libres oxidativos) en las plantas. Estos alteran la actividad normal y causan la muerte celular, al dañar la estructura genética, oxidar los pigmentos fotosintéticos, proteínas, y lípidos de la membrana celular, provocando la fuga de iones desde la célula.
Las especies reactivas de oxígeno (ROS) —radicales superóxido (O-2), hidroxilo (OH-), hidroperoxido (HO-2), alcoxi (RO-), peroxi (ROO-), el peróxido de hidrógeno (H2O2) y el oxígeno (O2)— son indispensables para un metabolismo celular adecuado, la división, diferenciación y desarrollo celular, aclimatación a la luz, resistencia a patógenos, regulación hormonal y muerte celular programada. Sin embargo, si alcanzan altas concentraciones son citotóxicos en los tejidos.
Una de las primeras reacciones de defensa frente a un patógeno es la “explosión oxidativa”, causada por la producción abrupta de ROS que inducen la entrada de calcio en la célula, lo que activa la calmodulina (CaM) y la síntesis de óxido nítrico (NO) que interviene en la regulación del crecimiento de raíces y flores, la apertura de los estomas, la respiración celular y la respuesta al estrés.
Las bacterias promotoras de crecimiento en las plantas (PGPR) pueden modular la fisiología de la planta e inducir la expresión de genes para la producción de la respuesta protectora antioxidante de las celulas, mediante la síntesis de enzimas que contrarrestan el estrés oxidativo: la superóxido dismutasa (SOD), monodehidroascorbato reductasa (MDHAR), dehidroascorbato reductasa (DHAR), catalasa (CAT), ascorbato peroxidasa (APX), glutation reductasa (GR), glutation peroxidasa (GPX) y peroxirredoxina (PRX), además de antioxidantes no enzimáticos como ácido ascórbico (vitamina C), glutation reducido (GSH), tocoferoles (vitamina E), carotenoides, polifenoles, polisacaridos, prolina, glicina-betaína, ABA, etc. Todos estos son antagonistas redox que regulan la vida útil de los ROS, minimizando el daño en la planta y confiriendo resistencia a la planta.
Microbacterium sp. produce osmoprotectores y antioxidantes que otorgan una mayor resistencia al déficit hídrico, así como un incremento en la acumulación de azúcares (trehalosa, melibiosa, glucosa y fructosa) en condiciones de estrés hídrico. Otra bacteria, Azotobacter salinestris, puede alcanzar su máximo crecimiento hasta un 8% de concentración de NaCl en el medio, y Azotobacter chroococcum p hasta un 6%. Ambas son bacterias PGPR con la capacidad de transferir esa cualidad a las plantas a través de la rizósfera.
MODULACIÓN HORMONAL
En paralelo se produce la acumulación de ácido jasmónico (AJ), que también desencadena la expresión de otra serie degenes que codifican metabolitos secundarios defensivos, como alcaloides de benzofenantridina, antocianinas, nicotina, alcaloides de indol terpenoides (AIT), glucosinolatos (GS), alcaloides de benzofenantridina o flavonoides. Como contrapartida al AJ, para regular la hiperoxidación aparece el ácido salicílico (AS) que juega un rol clave contra patógenos biotróficos, y, en combinación con el AJ, contra patógenos necrotróficos.
El AJ y el AS interactúan regulándose mutuamente entre sí. El exceso de AJ ocasiona la producción de AS para revertir la hiperoxidación y devolver el sistema a su equilibrio. Este mecanismo es interferido, por ejemplo, por Pseudomona syringae, que requiere ambientes altamente oxidados para prosperar. La bacteria produce una fitotoxina, llamada coronatina (COR), que desorganiza la fisiología de la célula e interfiere la producción de AJ y, por lo tanto, la acción del AS que es fundamental para resistir las infecciones bacterianas.
La síntesis de AJ se activa rápido en los sitios dañados y, sistémicamente, en el resto de la planta, y puede transportarse por el agua, el aire y el suelo. Tiene como función desencadenar la liberación de compuestos volátiles (COV) en el aire para atraer enemigos naturales de los insectos, mejorando las tasas de depredación, y comunicar a otras plantas la presencia de un peligro mutuo.
Todas las hormonas vegetales modulan las interacciones entre el microbioma y las plantas. Por ejemplo, el ácido abscísico es antagonista de AS, inhibiendo las defensas de la planta. Los brasinoesteroides también son antagonistas de AS y AJ. Algunos patógenos aumentan la biosíntesis de auxinas en la planta o la producen por sí mismos tras la infección, para controlar la maquinaria defensiva y de desarrollo de la planta.
Los microorganismos secretan fitohormonas, como auxinas (AIA) y giberelinas (AG), con la finalidad de aumentar la superficie de absorción de nutrientes y hábitat para las rizobacterias donde pueden prosperar y multiplicarse, al promover la ramificación y crecimiento de las raíces. Casi el 80% de las bacterias de la rizosfera pueden producir auxinas, desde su precursor el L-triptófano que es secretado como exudado radicular por la planta.
Rhizobium, Bradyrhizobium, Azospirillum, Bacillussubtilis, B. megaterium, B. licheniformis producen auxinas para provocar mayor expansión celular, regular el potencial osmótico de la célula, mejorar la permeabilidad al agua, aumentar la síntesis de proteínas y de pared celular. A través de este mecanismo inducen raíces más largas y ramificadas, con más pelos radiculares, que multiplican la superficie de absorción de nutrientes y una mayor colonización bacteriana.
El ácido salicílico, que también es producido o inducido en la planta por algunos microorganismos como Azospirillum, Burkholderia , Pseudomona, Serratia, Trichoderma, Bacillus y otros, regula la actividad del glutation, el ascorbato y las enzimas antioxidantes reduciendo la peroxidación de los lípidos y la absorción de Na y Cl en suelos salinos, permitiendo mayor fotosíntesis y crecimiento.
Los brasinoesteroides (BR) son hormonas esteroides que regulan el crecimiento y desarrollo de las plantas, regulando la división y elongación celular, la diferenciación vascular, la senescencia, los procesos reproductivos, la fotomorfogénesis y la germinación de semillas y la respuesta al estrés abiótico y biótico.
METABOLITOS PROTECTORES ANTIOXIDANTES
El estrés hídrico y la salinidad, así como las altas temperaturas y el ataque de patógenos, activan la producción de varios metabolitos antioxidantes mediados por la actividad hormonal y la expresión de genes específicos debido a los cambios en la química de la savia. Entre estos metabolitos están los brasinoesteroides, el glutation reducido, el ácido ascórbico, la glicina-betaína, la prolina, las poliaminas, carotenoides, tocoferoles, lipoxigenasas, así como la acumulación de varios osmolitos como los azúcares y el óxido nitroso.
El Glutation Reducido (GR) es un tripéptido (c-glutamil-cisteinil-glicina) de bajo peso molecular, que se encarga de eliminar ROS evitando el daño oxidativo en los tejidos vegetales. El GR, además, provoca en las plantas mayor tolerancia al estrés por frío, a metales pesados, al estrés por altas temperaturas y por salinidad. El ácido ascórbico (AA) actúa como donador de electrones en la desintoxicación de ROS. Aplicaciones de AA mejoran la resistencia al estrés, al activar el mecanismo defensivo, reducir la degradación de clorofila y la acumulación de cisteína, mejorar el potencial osmótico y la actividad de varias enzimas.
Los carotenoides (CAR) son antioxidantes lipofílicos que disipan el exceso de radiación lumínica en forma de calor, protegiendo contra la oxidación de la clorofila y desactivando ROS, especialmente los radicales peróxidos. Además de ser precursores del ácido abscísico y las estrigolactonas, que son potentes eliminadores de radicales peroxi.
Los tocoferoles (TOC) son antioxidantes lipofílicos que eliminan ROS en el aparato fotosintético, evitando la degradación de la clorofila al proteger de la peroxidación de lípidos de las membranas y mejorar la actividad de las enzimas antioxidantes (SOD, POD y CAT).
Las lipooxigenasas (LIP) son moléculas que amplifican la respuesta defensiva de la planta, catalizando la síntesis de traumatina, el ácido jasmónico, oxilipinas y aldehídos volátiles, que mejoran la cicatrización de heridas, aumentan la síntesis de antibioticos y protegen la membrana celular de daños durante la explosión oxidativa.
Para la propagación sistémica de la respuesta defensiva de la planta ante un estrés o daño, los Péptidos Elicitores Vegetales (PEV) juegan un rol crítico por su rápida acción. Por ejemplo, ante el daño de insectos, la sistemina, un péptido de 18 aminoácidos, se acumula en las células del floema, lo que impulsa la producción de inhibidores de proteinasas (enzimas patogénicas que degradan proteínas), una mayor emisión de COV y de AJ. Los R ALF son péptidos que provocan una alcalinización rápida del medio extracelular, y los péptidos de inceptina que mejoran la producción de AJ, AS y otros metabolitos antioxidantes, provocando cambios químicos que hacen que el medio sea inhóspito para el patógeno, lo que evitala propagación del daño.
Un mecanismo adicional de protección es promoviendo la aclimatación de las plantas al estrés hídrico por medio de ciertas moléculas reconocidas como osmolitos: la prolina, los azúcares como la trehalosa, la glucosa y la fructosa, y la glicina-betaína.
La glicinabetaína, junto con la prolina, protege del estrés osmótico a las células estabilizando las proteínas y protegiendo el aparato fotosintético del daño por ROS. Se acumula en las células en respuesta a altas concentraciones de sal en el medio, sobre todo en plantas y bacterias halófitas. La prolina, además, es una reserva de N en las plantas, que pueden usarla en recuperación de situaciones de estrés.
Los azúcares solubles (glucosa, fructosa, y trehalosa) se acumulan en los tejidos y células para ajustar el equilibrio osmótico, neutralizar ROS y mantener el turgor en déficit hídrico. La trehalosa estabiliza las proteínas, los ácidos nucleicos y otras macromoléculas evitando la degradación de la membrana celular y juega un rol crucial en el metabolismo de Rhizobium gatillando el crecimiento, productividad y adaptación al estrés hídrico.
Las poliaminas regulan la división celular, la diferenciación, la morfogénesis, el rompimiento de la dormancia, la germinación de semillas y el desarrollo floral y frutal. Su concentración en respuesta al frío, la sequía y la salinidad, manteniendo la integridad de la membrana y gatillando la expresión de genes de síntesis de metabolitos osmóticos y antioxidantes, además de regular la acumulación de iones.
Las aquaporinas son proteínas en la membrana celular que facilitan el transporte pasivo de agua y solutos simples a través de la membrana celular, manteniendo el balance hídrico en situaciones de sequía y salinidad. Son muy selectivas y participan activamente en la germinación de semillas y los movimientos estomáticos.
Finalmente, la melatonina, cuyo precursor es el aminoácido triptófano, protege el sistema fotosintético y refuerza el metabolismo secundario, interactuando con las fitohormonas y las poliaminas. Activa las enzimas antioxidantes evitando la pérdida de agua y el daño por sales, y mantiene activa la fotosíntesis.
BIOREMEDIACIÓN
La recuperación de suelos degradados a través del uso de microorganismos se conduce y facilita al incrementar la cobertura vegetal del suelo. Por ejemplo, el uso de leguminosas inoculadas con Rhizobium, Pseudomona, Stenotrophomonas y Rhodococcus genera el secuestro de metales pesados y su hiperacumulación en sideróforos, con una alta secreción de biosurfactantes y fosfatasas.
Azotobacter chroococcum y Bacillus megaterium controlan la toxicidad por exceso de aluminio en el suelo. Achromobacter xylosoxidans desintoxica el exceso de Cu, que causa una fuerte inhibición de poblaciones de Trichoderma y Pseudomona fluorescens.
Rhizobium, Azotobacter, Enterobacter, Bacillus, Agrobacterium y Xanthomonas son productoras de expolisacáridos (EPS) que secuestran el sodio, disminuyendo la toxicidad por salinidad en el suelo y las plantas.
Anabaena, Alcaligenes sp., Arthrospira fusiformis, Microcystisaeruginosa, Nostoc punctiforme, Spirulina platensis, Azotobacter, Pseudomona, Escherichia y Acetobacter presentan una alta capacidad de degradar los residuos de glifosato en el suelo. Además, Azotobacter puede degradar el herbicida endosulfan, usándolo como fuente de carbono y azufre. Azotobactersalinestris y Azotobacter chroococcum pueden degradar casi totalmente el pendimethalin.
La población del microbioma rizosferico de vida libre disminuye por debajo del umbral mínimo requerido para la nodulación debido a las altas temperaturas del suelo. Por ejemplo, la eficacia del control biológico por Trichoderma disminuye drásticamente a medida que aumenta la temperatura del suelo (>30 °C). La presencia de altas poblaciones de Trichoderma es evidencia de un suelo supresivo a enfermedades y con alta fertilidad.
Sin embargo, casi todos los funguicidas conocidos son extremadamente tóxicos para Trichoderma: bencimidazoles, triazoles, acilalaninas, estrobilurinas, carbendazim, tebuconazol, hexaconazol, propiconazol, metalaxyl, endosulfan, etc., además de los insecticidas clorpirifos, quinalfos, dimetoato y la mayoría de los piretroides.
La mayoría de los herbicidas, como pendimetalin, glifosato, alacloro, butacloro, paraquat, atrazina, trifluralina, flucloralina, oxadizina,2,4-D, y otros, son tóxicos para las rizobacterias, en todas las concentraciones usadas.
Mantener el suelo cubierto con biomasa permanentemente, o lo máximo posible, genera la temperatura del suelo que permite el desarrollo de las rizobacterias. Un suelo con bruscas variaciones de temperatura no es capaz de mantener un microbioma abundante, activo y funcional, y no permite la nodulación, por lo que esos suelos requieren ser inoculados cada año. Además, entrega a ese suelo mayor diversidad de exudados radiculares y un mayor contenido de materia orgánica, todo lo cual mejora la diversidad y persistencia del microbioma, mejora el balance de gases O2/CO2 y la retención de humedad necesaria, para que el microbioma funcione promoviendo el crecimiento y el rendimiento productivo de las plantas, sobre todo cuando las condiciones son negativas.
Get the latest news right in your inbox. We never spam!
En un nuevo estudio, se ha indagado hasta qué punto la diversidad en la fruta y la verdura consumidas por la persona influyen en su esperanza de vida.
La evolución de la exportación de cerezas ha estado marcada por el alza en la superficie plantada en Chile, y el aumento leve pero sostenido en el rendimiento de producción promedio por hectárea de huertos en producción, siendo una tendencia que se debe tener en cuenta respecto a la calidad de fruta que se está […]
Sebastián Ochoa, destacado asesor internacional especialista en arándanos, en la quinta clase del curso detalló que el consumo ha aumentado por la mayor conciencia que existe sobre los beneficios de esta fruta sobre la salud.
A writer is someone for whom writing is more difficult than it is for other people.
Continue reading uninterrupted with a subscription
El crecimiento de la demanda orgánica y el fuerte impulso a la agricultura regenerativa de los últimos tres años está siendo abordado con mucha timidez para el dinamismo que tiene en el resto del mundo. Hay mucho movimiento por parte de grandes conglomerados globales de la industria que ya están ocupados en la transformación. No […]
El crecimiento de la demanda orgánica y el fuerte impulso a la agricultura regenerativa de los últimos tres años está siendo abordado con mucha timidez para el dinamismo que tiene en el resto del mundo. Hay mucho movimiento por parte de grandes conglomerados globales de la industria que ya están ocupados en la transformación. No es algo que se logra en un solo ciclo productivo, sino que hay que prepararse, aprender y planificar la ejecución de los cambios en las operaciones en el campo. Para acceder a buenos precios y mejores rentabilidades hay que certificarse, y eso toma de tres a cuatro años. Si nos interesamos a entrar al sistema en cuatro años más, cuando el mercado esté en su plena expresión, estaremos atrasados ya cuatro años.
La ciencia agronómica moderna nos exhorta a trabajar en la biología del suelo para devolver la capacidad productiva y la fertilidad a los suelos. Y esto requiere restaurarlos física y químicamente para generar las condiciones necesarias para que la vida prospere. Para esto hay que estudiar, diseñar, organizar y ejecutar planificadamente las acciones requeridas.
Si se quiere tener éxito en la agricultura regenerativa, el problema no está en el control de plagas y patógenos, ni en las malezas ni nada de eso. Hay ciencia y herramientas más que suficientes para producir sin necesidad de agroquímicos sintéticos. El gran problema es sacarse los prejuicios de la mente y el temor alimentado por conocidos que nos cuentan historias de terror respecto a producir diferente de lo habitual.
Para conocer la condición biológica de un suelo hoy día se hace un análisis metagenómico que nos permite conocer el microbioma presente taxonómica y funcionalmente. Esa información se complementa con el resto de los análisis para diseñar un plan de manejo regenerativo para gestionar aquellos que nos interesan más o que no están presentes en el suelo. Para eso, tenemos que conocerlos bien para poder modularlos de acuerdo a nuestras necesidades, condiciones de suelo y clima.
Las bacterias en el suelo se encuentran distribuidas en agregados mucilaginosos, llamados biofilms, que se localizan en lugares como heridas en raíces, ápices radiculares, entre células epidermales, en el nacimiento de los pelos radiculares o de raíces laterales, donde se producen los nutrientes necesarios, es decir, los exudados radiculares. Estos se componen de ácidos orgánicos como citrato, malato, succinato, piruvato, fumarato, oxalato y acetato, junto con glucosa, xilosa, fructosa, maltosa, sacarosa, galacatosa y ribosa, además de vitaminas, aminoácidos y flavonoides.
Debido a que los microorganismos pueden desarrollar varias actividades biosintéticas espontáneas frente a los cambios ambientales y de crecimiento de las plantas, su inclusión en los manejos agronómicos es vital para el manejo sustentable de los suelos, revertir la degradación de los suelos y mejorar la biodiversidad, ya que permite reducir el uso de agroquímicos y mejorar la productividad, la salud humana y de los agroecosistemas
En una planta en condiciones óptimas de salud, todas las reacciones bioquímicas están en estado de equilibrio. Cualquier desviación debido a un estrés biótico o abiótico causa la disrupción de los procesos fisiológicos dejando a la planta vulnerable frente a los patógenos. Para que las plantas puedan sobrellevar el estrés se utilizan insumos biológicos como la aplicación de materia orgánica (compost), uso de cultivos de cobertera, manejo con rotaciones de cultivo, etc.
El uso de microorganismos que permitan superar el estrés que afecta el crecimiento de las plantas y su desarrollo es actualmente la manera más efectiva, económica y sustentable dado que al ser autoreplicantes, no tóxicos e incrementar la productividad y protección fitosanitaria son irreemplazables con otros métodos. Las rizobacterias producen moléculas inhibitorias y con actividad de biocontrol, entre ellas, sideróforos, bacteriocinas, antibióticos, enzimas, lipopéptidos y funguicidas.
La gran mayoría del microbioma rizosférico es endófito, alojándose dentro de las plantas sin causarles síntomas de enfermedad. Vive en la rizósfera y transporta nutrientes a las plantas, promueve el crecimiento, intensifica la tolerancia al estrés, aumenta la resistencia a plagas y enfermedades y promueve el desarrollo de las plantas. Además, induce la liberación por parte de la planta de compuestos volátiles (COV), que atraen enemigos naturales ante un ataque de insectos fitófagos.
La abundancia de interacciones microbiológicas de la rizósfera se nutre de los exudados radiculares de las plantas, siendo el principal motor que promueve la densidad poblacional, diversidad y actividad del microbioma. La rizósfera comprende unos pocos milímetros en torno a la raíz, donde ocurren complejos procesos biológicos y ecológicos. Fuera de esa zona hay muy poca actividad microbiológica.
Para que los microorganismos provean su efecto benéfico deben colonizar las raíces y permanecer durante un largo tiempo, para lo cual el suelo debe tener las condiciones físicas y químicas adecuadas. La colonización exitosa de la rizósfera se da como resultado de superar la competencia del microbioma indígena, estableciendo una cooperación permanente con las plantas en mutuo beneficio.
La rizósfera es también donde los patógenos del suelo interactúan parasíticamente con la planta, para lo que deben competir con el resto de los microorganismos por los nutrientes disponibles y el espacio necesario. Hoy día es posible manipular estas zonas de colonización radicular.
Las rizobacterias activas forman agresivamente estructuras con biofilms en formas de racimos o láminas extensas en el suelo, lo que les permite refugiarse y adaptarse a los cambios en el ambiente. Además, están adaptadas para reconocer químicamente los exudados radiculares, que provocan respuestas rápidas en ellas.
Las bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR, por sus siglas en inglés) incluyen 72 géneros incluyendo Agrobacterium, Azotobacter, Azospirillum, Bacillus, Burkholderia, Erwinia, Flavobacterium, Micrococcus, Pseudomonas, Serratia, Gluconacetobacter, Lysinibacillus, Rhizobium, etc.
Fijación biológica de nitrógeno (FBN)
El costo energético para la planta de absorber y asimilar N en la forma de NO3– es el más alto, seguido por NH4+, mientras que el menor es para los aminoácidos. El NO3– debe primero ser reducido a NH4+ antes que pueda ser asimilado. Las plantas que están adaptadas a bajos pH y bajos potenciales redox prefieren asimilar NH4+, liberando H+ que acidifican la rizósfera, cambian el microbioma y bajan las tasas de nitrifación en el suelo; por el contrario, las plantas adaptadas a suelos con altos pH usan preferentemente NO3–, que causa una menor acidificación del suelo.
Hay dos tipos de rizobacterias con FBN: las simbióticos y las de vida libre. Las bacterias simbióticas son endófitas y necesitan colonizar los tejidos de la raíz. Es el caso de Rhizobium, Sinorhizobium, Neorhizobium, Pararhizobium, Bradyrhizobium y Allorhizobium. Las bacterias de vida libre con FBN incluyen Pseudomonas fluorescens, Azotobacter, Burkholderia, Gluconacetobacter, Azospirillum, Azotobacter, Nostoc, etc., las que pueden llegar a fijar hasta 50 kN/ha/año, que a primera vista puede no ser mucho, pero esto es solo en la rizósfera, donde estas bacterias viven, no en todo el suelo.
Estas bacterias ayudan a la planta en su crecimiento no solo a través de la fijación de N sino tambien mediante la solubilización de P inorgánico, liberación de sideróforos , producción de fitohormonas, biocontrol, etc. El éxito de las rizobacterias depende su capacidad de colonizar las raíces y de provocar en las plantas la producción de exudados radiculares.
La coinoculacion de Rhizobium con Bacillus y Paenibacillus aumenta la nodulación y el vigor mucho más que al usarlas por separado, pudiendo de esa manera llegar a fijar hasta 300 k N/ha/año en las condiciones óptimas, con estas rizobacterias simbióticas.
Producción de fitohormonas
La síntesis de fitohormonas como el ácido indol-3-acético (AIA), citoquininas y giberelinas por las rizobacterias les permite modular el crecimiento de las plantas. Las auxinas actúan sobre la división celular, la elongación y diferenciación en las células radiculares originando mayor crecimiento y superficie de absorción de nutrientes. Gluconacetobacter, Azospirillum brasilense, Pseudomonas, Klebsiella y Bacillus secretan AIA, del cual una parte es absorbida por las plantas, aumentando la proliferación y elongación celular cuando se combina con el AIA endógeno de la planta.
La producción de sideróforos por parte de rizobacterias mejora la simbiosis con Rhizobium al aumentar la disponibilidad de hierro, que estimula la actividad de la enzima nitrogenasa.
Azospirillum brasilense secreta altas cantidades de ácido absícico (ABA) en condiciones de estrés hídrico, permitiendo mayor crecimiento, al regular la actividad estomática y evitar la pérdida de agua por los estomas.
Producción de sideróforos
Los sideróforos son moléculas quelatantes de bajo peso molecular producidos por las rizobacterias que secuestran el Fe férrico en el suelo, el cual luego es reducido a su forma ferrosa (Fe+2) funcional para la planta. El hierro es un nutriente esencial, que es cofactor de muchas enzimas y requerido en la fijación de nitrógeno, la fotosíntesis, la respiración celular, etc. En condiciones aeróbicas, su forma férrica (Fe+3), es rápidamente inmovilizada como hidróxidos.
Los sideróforos juegan un rol clave en la competencia entre los microorganismos por Fe, el biocontrol, al secuestrar el Fe del suelo impidiendo su absorción por otros microorganismos, en especial los patógenos, pues también pueden gatillar la RSI en la planta. Las bacterias Rhizobia producen gran número de ellos, incluyendo el citrato (Bradhyrhizobium japonicum), rizobactina (Synorhizobium meliloti), antranilato (Rhizobium leguminosarum), catecol (Rhizobium leguminosarum y Bradhyrhizobium), y vicibactina (Rhizobium leguminosarum).
Solubilización de fósforo
El fósforo es un elemento estructural de las células, incluido en el ADN y ARN, en los fosfolípidos de la membrana celular, etc. Es abundante en el suelo, pero en formas químicas indisponibles para las plantas. Sólo las formas monobásicas (H2PO4−1) y dibásicas (H2PO4-2) son solubles y biodisponibles para la planta. Apenas un 1% del P total del suelo (400–4,000 kg P/ha en los primeros 30 cm) se incorpora en la biomasa cada estación (10–30 kg P/ha), debido a su baja disponibilidad en el suelo. El P disponible para las plantas puede variar de 0,75 ppm en suelos arenosos a 160 ppm en suelos francos con alto contenido de M.O. y con microbioma activo.
Las rizobacterias solubilizadoras de P pertenecen a los géneros Rhizobium, Azotobacter, Bacillus, Enterobacter, Beijerinckia, Burkholderia, Erwinia, Microbacterium, Pseudomonas, Flavobacterium, Serratia, Agrobacterium, entre otras. La solubilización se realiza mediante enzimas secretadas por las bacterias, como fosfatasas, liasas y fitasas, y de ácidos orgánicos que permitne solubilizar formas complejas como el fosfato tricálcico, hidroxiapatita y roca fosfórica.
Solubilizadores de P son Pseudomonas fluorescens, P. striata, B. subtilis, B. megaterium, B. polymyxa, B. circulans y Azospirillum.
Solubilización de potasio
Entre 5 y 20 k K/ha son intercambiables rápidamente en los suelos. El resto del potasio se encuentra en cuatro formas no disponible para las plantas. El 80 a 90% del potasio del suelo se encuentra en estado mineral, indisponible para la planta. Ciertas rizobacterias pueden solubilizar K en la rizósfera 45 ppm (90 k/ha) en un corto periodo de tiempo. Si el K intercambiable en un suelo es de 15 ppm, el aumento es sustancial para la planta.
Solubilizadores de K son Bacillus mucilaginosus, B. edaphicus, B. circulans, B. glucanolyticus, B. proteolyticus, Acidothiobacillus, Pseudomonas, Burkholderia, Serratia, Paenibacillus y Bacillus circulans pueden solubilizar el potasio del suelo mediante la secreción de ácidos orgánicos, como el ácido fórmico, acético, láctico, propiónico, glicólico, fumárico y succínico.
Get the latest news right in your inbox. We never spam!
Vestibulum euismod, leo eget varius gravida, eros enim interdum urna, non rutrum enim ante quis metus. Duis porta ornare nulla ut bibendum
6 minutes ago
Ante la necesidad cada vez mayor de disminuir los costos de producción, varias labores en el huerto han comenzado a mecanizarse, entre ellas, la poda. Esto ya era una realidad en viñedos y hoy avanza rápidamente en frutales mayores. En los últimos años ha irrumpido fuertemente la poda mecánica con discos y se ha instalado […]
Es conocido por el mundo de la fruticultura que temporada tras temporada han ido surgiendo dificultades principalmente asociadas a la pandemia, pero que han traído consigo desafíos para los productores de cerezas, quienes han debido enfrentar problemas no sólo logísticos sino también de escasez de mano de obra y el alza sostenida de productos ligados […]
Los biofertilizantes y bioestimulantes son compuestos de base biológica, que tienen sus orígenes, principalmente, en las relaciones suelo-planta-organismos, aunque en los últimos años, son muchos los productos, especialmente, bioestimulantes, de origen natural, obtenidos de algas o plantas, así como también sustancias húmicas obtenidas de procesos pedológicos o de transformación de materiales orgánicos. Contienen microorganismos no […]
A writer is someone for whom writing is more difficult than it is for other people.
Continue reading uninterrupted with a subscription
En los últimos años la agricultura en Chile se ha ido empantanando y dificultando, ya sea por cambios en las preferencias de los clientes como por variedades que obsolescen, alta competitividad en los mercados, excesivo aumento en el precio de insumos, fertilizantes y pesticidas, reducción constante de límites máximos de residuos y carencias en el […]
En los últimos años la agricultura en Chile se ha ido empantanando y dificultando, ya sea por cambios en las preferencias de los clientes como por variedades que obsolescen, alta competitividad en los mercados, excesivo aumento en el precio de insumos, fertilizantes y pesticidas, reducción constante de límites máximos de residuos y carencias en el uso de plaguicidas, la resistencia de los patógenos, la expansión de alguna plagas y enfermedades poco conocidas, etc. Hay razones abundantes para explicarlo.
Continuamente sostengo reuniones con productores para incentivar la adopción de la agricultura regenerativa y, en general, me encuentro con una buena disposición. Sin embargo, no logran aceptar que sin fertilizantes sintéticos, plaguicidas, herbicidas y funguicidas se puede lograr una producción rentable. Ese miedo está dejando empantanada nuestra agricultura. Cada día cuesta más lograr una rentabilidad adecuada: cambian las exigencias, las variedades, suben los precios de los insumos, etc. Para salir de ahí tenemos que cambiar la forma de cultivar.
Es cierto que los agroquímicos sintéticos permitieron por mucho tiempo un fácil control de plagas y enfermedades. Los modernos fertilizantes y equipos mejoraron la eficiencia y así hicieron posible cultivar grandes áreas con monocultivos intensivos. Pero por algo en la naturaleza no existe el monocultivo. Las especies no pueden prosperar solas naturalmente. Nunca fuimos conscientes de que a largo plazo su uso indiscriminado causaría la degradación de los suelos, el microbioma y los equilibrios ecosistémicos con graves daños para el medio ambiente y la salud. La actual evidencia de esto es abrumadora.
En este artículo les doy a conocer cómo implementamos el manejo fitosanitario de los huertos con agricultura regenerativa. Se trata de un modelo de gestión agronómico que inicia con un diagnóstico preliminar para establecer la línea base y las brechas que se deben subsanar para llegar a los objetivos productivos del cliente. Luego se diseña un plan con programas de trabajo calendarizado que se ejecuta y monitorea en su cumplimiento y avance.
La mayor dificultad para implementar la agricultura regenerativa no son las herramientas y metodologías sino cambiar los hábitos y costumbres en el manejo de la nutrición y, sobre todo, el fitosanitario de los huertos. Se debe tener en cuenta que es necesario rehabilitar los suelos, partiendo por restaurar el carbono a través de la materia orgánica. Un suelo es funcional y supresor de patógenos, solo si contiene el suficiente carbono para sostener toda la biodiversidad que se necesita para la productividad que deseamos. Sin suficiente carbono en el suelo no hay posibilidad de sustentar la vida y sus redes positivas.
La agricultura sin residuos químicos tiene hoy el respaldo del gran avance que la ciencia ha hecho, al revelar y entender los increíbles mecanismos bioquímicos de la naturaleza. Las nuevas herramientas de manejo agronómico permiten no solo mitigar el impacto ambiental de la agricultura y reducir el uso de plaguicidas sintéticos, sino también contribuir a la creación de sistemas de manejo integral de plagas, la modernización de la agricultura y el logro de objetivos de desarrollo sostenible.
El sistema defensivo de las plantas tiene una alta eficiencia y flexibilidad que se ejecuta a través de vías propias (resistencia sistémica adquirida –RSA–, fitoanticipinas, potenciales REDOX, expresión de genes de defensa, fitoalexinas, ROS, metabolitos secundarios, fitohormonas, etc.) y también mediante la interacción con microorganismos auxiliares mediante redes biológicas conectadas a través de interacciones bioquímicas de señalización inmunitaria (resistencia sistémica inducida, elicitores, antibióticos, péptidos, etc.).
La condición para que esto funcione es tener las condiciones adecuadas de suelo, biodiversidad, agua y de cultivo, que permitan el desarrollo de estas redes funcionales. Dado que los agroecosistemas no presentan estas condiciones, el gran y bonito trabajo del agricultor y el agrónomo está en establecerlas y mantenerlas.
Una de las herramientas disponibles hoy es el uso de microorganismos auxiliares como biofertilizantes y biocontroladores. La ventaja más importante de usar la biología es que su efecto es sistémico y múltiple. Los podemos aplicar foliarmente para controlar un determinado patógeno o generar una condición específica de resistencia, y los podemos inocular al suelo para que actúen en la rizosfera de forma más permanente, si las condiciones son adecuadas. Su acción se realiza por el antagonismo a través de la competencia por los nutrientes disponibles que desplaza y suprime a los patógenos, a través de enzimas hidrolíticas como quitinasas, glucanasas y proteasas, que degradan la pared celular de insectos y patógenos, causando la muerte celular, mediante bactericidas como fenacinas, azomicina, pío vía niña, etc. y fungicidas como pirrolnitrina, pioluteorina, ramnolípidos, etc., y biosurfactantes, que inhiben los patógenos, movilizan nutrientes y facilitan la interacción entre plantas y microorganismos: surfactina, rhamnolípidos e iturina.
En el suelo, la rizósfera recibe la influencia directa de los exudados de las raíces que ofrecen nutrientes ricos en carbono al microbioma que, a su vez, promueve el crecimiento de las plantas. La simbiosis entre plantas y microorganismos genera beneficios como la fijación de nitrógeno, solubilización de nutrientes, modificación de la arquitectura de la raíz, producción de fitohormonas, antibióticos, bioestimulantes y la inducción de resistencia inmune (RSI).
Los PGPR (promotores del crecimiento de las plantas) son bacterias presentes en la rizosfera de las plantas que colonizan activamente sus raíces. Sobreviven en la semilla o el suelo y se multiplican en respuesta a los exudados de la semilla o de la raíz, ricos en carbohidratos y aminoácidos. Dentro de las más conocidas tenemos, Azotobacter, Azospirillum, Bacillus, Burkholderia, Pseudomonas, Rhizobium, Streptomyces, Glomus, Serratia, Lactobacillus, Paenibacillus, etc.
Además de establecer simbiosis en las raíces de las plantas multiplicando, a través de su micelio, en 100 veces el suelo explorado por sus raíces y absorber agua y nutrientes desde lugares donde la planta no llega, las micorrizas ejercen biocontrol a través de la inducción de las defensas de las plantas, regulando los niveles de fitohormonas como ácido salicílico (AS), ácido jasmónico (AJ), etileno (ET) y ácido abscísico (ABA), los que a su vez estimulan la colonización radicular con micorrizas. Las auxinas y citoquininas de la planta regulan las primeras etapas de la colonización reconociendo y modificando la arquitectura radicular para facilitarla. Posteriormente la formación arbuscular es modulada por ABA y AJ y la intensidad de colonización es una respuesta a los niveles de ET y AS. El sistema defensivo de las plantas reconoce el ataque de un patógeno generando la acumulación de AJ, que desencadena la activación de un subconjunto de genes inmunitarios y la producción de metabolitos secundarios defensivos como alcaloides de benzofenantridina, antocianinas, nicotina, terpenoides, glucosinolatos, flavonoides, etc. Los alcaloides producidos por las plantas contienen nitrógeno, incluidas pirrolidinas, pirrolizidina, quinolizidina, tropanos, piperidinas, piridinas y otros. La mayoría de los alcaloides funciona como depósitos de almacenamiento de nitrógeno, defensa contra herbívoros debido a su toxicidad y capacidad de disuasión, y como reguladores del crecimiento.
Los alcaloides vegetales son uno de los metabolitos secundarios más importantes con un papel crucial en la defensa de las plantas. Tienen sabor amargo, inactivan las proteínas y enzimas después de la ingestión y metabolización, y alteran el sistema nervioso central. Esta acción es especialmente efectiva contra áfidos (pulgones). Hay varios alcaloides con reconocida actividad insecticida, entre ellos: amabilina, deoxitazetina, deoxidihidrotazetina, 3-epimacronina, galantamina, hidroxigalantamina, alilnorgalantamina y hidroxigalantamina.
Otro mecanismo que usan las plantas para provocar respuestas defensivas en plantas intactas es liberar moléculas como señal de estrés durante el ataque de patógenos, llamados compuestos orgánicos volátiles (COV), que también pueden ser producidos por microorganismos. Los COV pueden ser alcoholes, alcanos, ésteres, alquenos, terpenoides, azufrados y cetonas, y pueden modular diferentes vías de acción defensiva hormonales, incluida la señalización de jasmonato (JA), ácido salicílico (SA), etileno (ET) y auxina (IAA). El AS activará los mecanismos de defensa contra patógenos biotróficos que se alimentan de tejidos vivos (Phytophtora, Verticillium, Colletotrichum, Erysiphe), mientras que la combinación de hormonas JA y ET activa la defensa contra patógenos que se alimentan de tejidos muertos, o necrotróficos (Sclerotinia, Rhizoctonia, Botritis, Fusarium, Alternaria, Pythium).
Además de fijar N, A zotobacter también produce vitaminas (niacina, ácido pantoténico, riboflavina y biotina), aminoácidos (ácido aspártico, serina, ácido glutámico, glicina, histidina, treonina, arginina, alanina, prolina, cisteína, tirosina, valina, metionina, lisina, isoleucina, leucina y fenilalanina), fitohormonas, funguicidas, sideróforos (captura del Fe), polihidroxibutirato (PHB) y HCN (cianuro de hidrógeno inhibe patógenos radiculares). La importancia de los sideróforos es que pueden prevenir la proliferación de patógenos al secuestrar el Fe+3 en la rizósfera, donde los patógenos no pueden acceder y entregarlo a las plantas como fuente de hierro de fácil absorción.
Muchas bacterias también pueden producir ACC desaminasa, que permite reducir el nivel de etileno de las plantas, degradando el precursor de etileno vegetal, 1-a m i no ciclopropa no (ACC). Las especies de Rhizobium que producen ACC desaminasas son un 40% más eficientes en la producción de nódulos fijadores de nitrógeno, p.e. Rhizobium leguminosarum.
Los microorganismos también pueden producir exopolisacáridos (EPS) que son polímeros de carbohidratos que permiten mayor retención hídrica garantizando la humedad adecuada en la rizosfera. Además, son muy reactivas capturando micronutrientes, que luego liberan lentamente en la rizosfera. Al tener una alta afinidad hacia el Na+ son muy útiles en la remediación de suelos salinos.
Bacillus licheniformis y Bacillus pumilus son productores de ácido salicílico (SA) que interviene en la defensa contra patógenos elicitando señales para generar RSI y orquestar las reacciones de hipersensibilidad, además de activar genes relacionados con la patogénesis y el mecanismo SAR. Las actinobacterias se destacan en la producción de antibióticos, con un total 13.700 compuestos de los más de 33.500 compuestos antibióticos producidos por microorganismos que se conocen actualmente.
Rhizobium, Bradyrhizobium , Azospirillum, Bacillus subtilis, B. megaterium y Bacillus licheniformis alteran la producción de IAA en la planta conduciendo a un mayor enraizamiento y mayor exudación de la raíz. lo que a su vez estimula la colonización bacteriana.
Get the latest news right in your inbox. We never spam!
Vestibulum euismod, leo eget varius gravida, eros enim interdum urna, non rutrum enim ante quis metus. Duis porta ornare nulla ut bibendum
6 minutes ago
Una información correcta y oportuna es esencial para una adecuada toma de decisiones agronómicas para una producción eficiente y sustentable. La base del proceso de transformar datos a información parte de un adecuado muestreo en terreno, ya sea de manera manual (muestreo para análisis de suelo o tejidos) o bien con la ayuda de sensores […]
Ante la necesidad cada vez mayor de disminuir los costos de producción, varias labores en el huerto han comenzado a mecanizarse, entre ellas, la poda. Esto ya era una realidad en viñedos y hoy avanza rápidamente en frutales mayores. En los últimos años ha irrumpido fuertemente la poda mecánica con discos y se ha instalado […]
Las propiedades nutricionales de la fruta es una puesta en estudio que cada día se hace más relevante, pues determina la vida poscosecha y, sin duda, las propiedades organolépticas que el consumidor valora como unos de los atributos más importantes. Esta aceptación puede verse alterada por las características propias de cada variedad, combinación portainjerto, condiciones […]
A writer is someone for whom writing is more difficult than it is for other people.
Continue reading uninterrupted with a subscription
Las plantas que están constantemente expuestas al ataque de patógenos e insectos y no pueden alejarse de las amenazas han desarrollado un sistema defensivo altamente eficiente que les ha permitido prosperar y dominar el mundo durante millones de años, a través de una compleja, amplia y aún no del todo conocida estrategia defensiva, en base […]
Las plantas que están constantemente expuestas al ataque de patógenos e insectos y no pueden alejarse de las amenazas han desarrollado un sistema defensivo altamente eficiente que les ha permitido prosperar y dominar el mundo durante millones de años, a través de una compleja, amplia y aún no del todo conocida estrategia defensiva, en base a miles de moléculas que les permite repeler o eliminar patógenos, o adaptarse y resistir situaciones adversas del entorno.
Como una primera línea defensiva, las plantas usan un mecanismo preventivo a través de moléculas llamadas fitoanticipinas, que están almacenadas en la planta sin mediar una amenaza, ya sea en la pared celular, la cutícula y la epidermis, actuando como barreras químicas y físicas. En una segunda línea defensiva, las plantas usan compuestos que actúan como señal de aviso para inducir una respuesta defensiva, elicitores o fitoalexinas, que son producidas en respuesta al daño o amenaza a la planta y pueden ser producidos por las plantas o por microorganismos. Existen dos vías de respuesta en esta fase: la resistencia sistémica adquirida (RSA) y la resistencia sistémica inducida (RSI).
En la RSA la planta reacciona al ataque biológico con su arsenal antioxidante, causando necrosis localizada de tejidos y la muerte del patógeno. Luego restablece el equilibrio fisiológico mediante el ácido salicílico (AS), que regula la respuesta inmune frente a patógenos biotróficos, es decir, a aquellos que necesitan tejidos vivos para completar su ciclo de vida como, por ejemplo, los diferentes tipos de oídio, el cáncer bacterial, Phytophtora sp y Verticillium sp. Para este tipo de patógenos es necesario mantener a la planta en condiciones de completa fotosíntesis, sin deficiencias nutricionales y cargada de antioxidantes defensivos, porque las plantas en crecimiento son ricas en energía, tienen un pH balanceado y alta acumulación de metabolitos secundarios que la hacen no atractiva para plagas y patógenos.
En la RSI la respuesta inmune es iniciada por microorganismos auxiliares (PGPR). Involucra fitohormonas como el ácido jasmónico (AJ) y el etileno (ET). Este mecanismo se activa cuando el ataque es por patógenos necrotróficos que causando tejido muerto durante la infección, y también contra plagas herbívoras, en que algunos fenoles de las plantas que se oxidan en el intestino de los insectos masticadores generando quinonas tóxicas que causan que el insecto deje de alimentarse. Algunos patógenos necrotróficos son Botritis sp, Sclerotinia sp, Fusarium sp, Alternaria sp. y Pythium sp. Para evitarlos trabajamos con el microbioma auxiliar en suelo y foliar como, por ejemplo, Bacillus subtilis y Trichoderma spp
Todas estas moléculas, AS, AJ, ET y otras más como los brasinoesteroides, son los mensajeros que inducen la acumulación de los metabolitos secundarios como glucosinolatos, fitoalexinas, etc., en la zona de ataque de los patógenos para detener su crecimiento y controlar el daño.
Junto con esto, las plantas realizan un reclutamiento de microorganismos a través de diferentes combinaciones de exudados radiculares dependiendo del tipo de estrés que las afecta. Es así que en situaciones de estrés abiótico la planta puede “cultivar” microorganismos para inducir la síntesis de colina y glicinabetaína. Otros ejemplos son Pseudomona fluorescens, que produce antibióticos específicos como poliquétidos (eritromicina, aflatoxina, azafilonas); Bacillus subtilis y Bacillus amyloliquefasciens que producen lipopéptidos cíclicos (surfactina, iturrina, fengicina) que actúan como detergentes biológicos; y Pseudomona aeruginosa, que produce fenacinas que inhiben el crecimiento de hongos patógenos, entre otros.
Hasta ahora, sabemos que la respuesta defensiva de las plantas se realiza por distintos medios a través de la producción de compuestos orgánicos volátiles (VOC) y mediante exudados radiculares por vía suelo, regulados mediante la acción de hormonas específicas como AS, ET y AJ, y también de la fitomelatonina o melatonina (MEL) vegetal. Lo relevante es que el AS y MEL podemos fabricarlos sin grandes dificultades a partir de extractos de plantas que están a nuestro alcance, y usarlos en mezclas con aminoácidos, aminoazúcares y extractos de algas, en aplicaciones foliares para prevenir o superar algún estrés biótico o abiótico inminente, y mantener a nuestras plantas en una condición óptima.
Todas las moléculas defensivas de la planta son llamadas metabolitos secundarios porque se producen a partir de los metabolitos primarios, producidos en la fotosíntesis, y que son necesarios para el crecimiento y reproducción de las plantas, de los que se conocen cerca de 100.000. Los metabolitos secundarios son necesarios para la sobrevivencia y la interacción con el medioambiente, y hasta ahora se conocen cerca de 600.000. Son fundamentales para el sistema defensivo y de protección de las plantas contra estrés biótico y abiótico, regulando la respuesta y adaptabilidad de las plantas a cambios en el ambiente. En general, se clasifican en compuestos fenólicos, terpenos, lípidos y alcaloides.
Los compuestos fenólicos van de fenoles simples, ácidos fenólicos y flavonoides hasta moléculas complejas como glucósidos (funguicidas), fitoalexinas, mircenos, defensinas, taninos y lignias. Cumplen varias funciones, entre las cuales están formar la estructura de la pared celular (lignina), color, aromas y sabor (flavonoides), protección a los rayos UV, contra herbívoros, insectos e inhiben los patógenos en el suelo. Por ejemplo, los glucosinolatos (glucósidos azufrados) producidos por el follaje en las Brassicas, que se usan en cover-crops, pueden ser aprovechados en biofumi gación de suelos contra plagas del suelo, lo que reduce hasta un 75% la infección por Phytophtora.
La descomposición de residuos de varias gramíneas como la cebada (Hordeum vulgare), el trigo (Triticum aestivum), el triticale y la avena (Avena sativa) genera efectos significativos en la disminución de nematodos parásitos en suelo. El sorgo (Sorghum vulgare) y una subespecie, el pasto Sudán, producen durrina, un potente nematicida que se degrada en cianuro de hidrógeno en el suelo.
Los terpenos son compuestos lipofílicos que comprenden compuestos orgánicos volátiles, hormonas, pigmentos carotenoides, látex, aceites esenciales, compuestos alelopáticos, insecticidas (piretroides, azadirachtina (extracto de Neem)). Cumplen varios roles en la planta, desde atraer polinizadores, proteger contra herbívoros, acción antioxidante en la planta hasta protección de las membranas, insecticida y repelente.
Los alcaloides son compuestos solubles con una alta actividad biológica, muchos de los cuales son tóxicos a dosis altas, como la morfina, nicotina, cafeína, quinina, etc. El lupino y la espuela de galán generan este tipo de compuestos que actúan contra patógenos e insectos. Por ejemplo, el ajo (Allium sativum) tiene la allinina, que es un antibiótico efectivo (se come un diente de ajo fresco para la gripe), además de tres disulfuros (dimetil disulfuro, dipropil disulfuro y dialil disulfuro), que inhiben el desarrollo de Colletotrichum spp, Fusarium moniliforme, Fusarium oxysporum, Ph ytopht hora cinnamomi, Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii y Sclerotinia sclerotiorum.
La capsaicina producida por las plantas del genero Capsicum controlan Pseudomona spp como repelentes de insectos. La quinozilidina del haba actúa como protección contra bacterias e insectos. La lupanina, lupinina y gramina son alcaloides producidos por el lupino, útiles contra patógenos bacterianos como Pseudomonas syringae.
Por otro lado, muchos metabolitos secundarios también son necesarios para conseguir diversos aspectos deseables para el consumo humano, como el color y el aroma de frutas y vegetales. Aquí es donde podemos llevar a la práctica todo lo que hemos comentado en las anteriores publicaciones.
Para que la planta produzca los metabolitos secundarios necesarios tenemos que lograr que haga suficiente fotosíntesis. Y esto lo podemos evaluar a través de los ºBrix en savia con un refractómetro portátil. Los metabolitos secundarios comienzan a generarse cuando la planta supera los 7 ºBrix en savia. Manteniéndola sobre ese nivel se comienza a producir en la planta suficientes moléculas para su defensa fitosanitaria y para sus características deseables de color, aroma y también de sabor. (Ver Figura 1)
Para lograr todo lo que hemos descrito hasta ahora la planta debe disponer de los nutrientes necesarios en el suelo, por ejemplo, el nitrógeno y el fósforo en niveles adecuados y balanceados favorecen la producción de terpenoides. Los metabolitos secundarios son caros para la planta, se usa mucha energía en producirlos, y si no hay suficiente fotosíntesis las plantas serán menos productivas, menos vigorosas y susceptibles a patógenos y depredadores. La deficiencia o desequilibrio de nutrientes en el suelo causa que las plantas produzcan mayor exudación radicular de azúcares, aminoácidos y ácidos fenólicos, a expensas del crecimiento y reproducción, para poder reclutar una gama particular de microorganismos que entreguen a la planta los nutrientes, ya sea el N (Azospirillum brasilense), o la solubilización de Fe (Bacillus spp), de P (Glomus spp, Psedumonona spp), de K (Bacillus sp) o también de fitohormonas como auxinas, citoquininas, ácido abscísico o giberelinas (Pseudomona spp, Bacillus spp).
La deficiencia de Ca gatilla la acumulación de azúcares simples y aminoácidos en el apoplasto (fuera de las células), lo que disminuye la resistencia a enfermedades. La insuficiencia de P influye significativamente en la severidad de las enfermedades.
La deficiencia de un nutriente, expresada en síntomas foliares, es una condición grave en la que ya se produjo el deterioro de la fisiología de la planta con pérdida en productividad y crecimiento. La insuficiencia es algo que debemos advertir antes de que se produzcan los síntomas y se afecte el resultado productivo.
La celulosa es el componente principal de la pared celular y una deficiencia de K causa que se filtren azúcares y aminoácidos por fuera de la célula generando susceptibilidad a enfermedades fúngicas. Medir la relación N/K en un análisis foliar es importante: si es muy alta las células tendrán paredes muy delgadas y membranas débiles más susceptibles al ataque de patógenos.
El reclutamiento de microorganismos por la planta también se realiza en la filósfera, donde podemos encont ra r hasta 1.050.000.000 / cm2 de microorganismos. Trichoderma sp, Lactobacillus sp y Sacharomyces sp son importantes auxiliares que aportan melatonina, quitinasas, glucanasas, quitooligosacaridos (elicitores potentes), lipasas, proteasas y otros compuestos que ayudan a evitar la infección por patógenos.
Por último, es importante tener en cuenta que también hay una flora microbiológica que convive en los tejidos de las plantas denomida microbioma endofitico que apoya a la planta en la producción de metabolitos secundarios activos. Por ejemplo, Bacillus amyloliquefaciens y Pseudomonas fluorescens con una alta actividad de biocontrol contra Alternaria alternata, entre varios más.
Algunos ejemplos prácticos comunes en agricultura regenerativa a través de biopreparados que podemos usar en el campo.
• Extracto de Cola de caballo (Equisetum arvense): contiene equisetonina, que son saponinas tóxicas, flavonoides como galuteolina, ácidos orgánicos como palustrina y dimetilsulfona, además de ácido silícico, que controlan y protegen contra mildiu, phytophtora, oidio y botritis.
• Extracto de Tomillo rojo (Thymus vulgaris): contiene terpenos como timol y carvacrol, que actúan como funguicidas de contacto, para botritis y oidio.
• Extracto de ortiga (Urtica urens, Urtica dioica): presenta una destacada acción antibiotica y antioxidante útil contra enfermedades fúngicas, vitalizante, repelente y en varios casos insecticida sobre pulgones y ácaros. El extracto de ortiga contiene flavonoides muy potentes (kaempferol, quercetina, astragalina, rutina e isoramnetina), fenoles (ácido cafeico, ácido clorogénico, escopoletina), carotenoides (luteina, xantina), aceites esenciales, ácidos grasos, vitaminas C, B, K y minerales como Ca, Fe, Mg, P y K.
• Extracto de milenrama: rico en melatonina, flavonoides, ácidos fenólicos, cumarinas, terpenoides (monoterpenos, sesquiterpenos, diterpenos, triterpenos), esteroles y betainas (osmoprotector).
Get the latest news right in your inbox. We never spam!
Vestibulum euismod, leo eget varius gravida, eros enim interdum urna, non rutrum enim ante quis metus. Duis porta ornare nulla ut bibendum
6 minutes ago
Los sistemas de formulación nitrogenada más recientes para rumiantes se basan en los conceptos de proteína digestible en el intestino y del aporte de aminoácidos al intestino delgado del rumiante. El interés en mejorar la precisión en la formulación proteica en estas especies ha dependido no solo de la necesidad de seguir mejorando la producción […]
Es sabido que el cerezo es una de las especies frutales que más se ha plantado en la última década en Chile, y que probablemente seguirá en crecimiento a tasas importantes en al menos las próximas tres o cuatro temporadas. El material vegetal utilizado en nuestro país proviene en general de viveros establecidos que, en […]
M e han dado, generosamente, la oportunidad de entregar una visión desde mi experiencia profesional, técnica y también científica (porque la ciencia es fundamentalmente observación y experimentación) de mi actividad en la promoción e implementación de la Agricultura Regenerativa, la que desarrollo como un modelo de gestión agronómico diseñado para restaurar los suelos y medio […]
A writer is someone for whom writing is more difficult than it is for other people.
Continue reading uninterrupted with a subscription
La agricultura comienza cuando la energía emitida por el sol es capturada por las plantas (y algas), que la convierten en energía almacenada químicamente en la molécula de glucosa por la planta: a esto llamamos fotosíntesis. La agricultura se trata de concentrar esta energía en biomasa vegetal, la cual luego podemos cosechar y consumir, o […]
La agricultura comienza cuando la energía emitida por el sol es capturada por las plantas (y algas), que la convierten en energía almacenada químicamente en la molécula de glucosa por la planta: a esto llamamos fotosíntesis. La agricultura se trata de concentrar esta energía en biomasa vegetal, la cual luego podemos cosechar y consumir, o utilizar para diversos fines.
La fotosíntesis es una de las maravillas de la naturaleza. Sin embargo, las plantas pueden capturar sólo el 20% de toda la energía lumínica que reciben, y logran convertir hasta el 2% en biomasa vegetal, debido al gasto energético que requieren para su propia mantención. El maíz con 15 ton/ha de producción, y la papa con 40 ton/ha, no llegan a ocupar el 0,5% de la energía solar que capturan en el mismo periodo de tiempo.
La fotosíntesis comprende dos etapas: una fase lumínica, dependiente de la luz, y otra fase oscura, independiente de la luz. La fase lumínica (fosforilación) ocurre durante el día y se encarga de almacenar la energía en dos moléculas, el ATP (adenosin-trifosfato) y el NADPH (nicotinamida-adenina-dinucleotido-fosfato), que realizan el transporte e intercambio de energía. En esta fase se requiere agua y se libera oxígeno. En la fase oscura, llamada Ciclo de Calvin, se toma el carbono del CO2 para formar compuestos orgánicos, usando la energía en el ATP y el NADPH de la fase lumínica.
El resultado es la fabricación de glucosa, un azúcar simple, que luego puede usarse para obtener energía, a través de la respiración, y usarla para mantener viva la planta. La glucosa también es la base para la construcción de otras moléculas como la celulosa, el almidón, y si se combina con nitrógeno, aminoácidos, proteínas, enzimas, etc. Es decir, desde la glucosa se genera la cascada de reacciones que origina todas las moléculas de los seres vivos.
Volviendo a lo práctico, la idea es maximizar la fijación de carbono, con mayor producción de biomasa cosechable respecto de la biomasa total, mejorando la eficiencia de la fotosíntesis, lo que define el éxito o fracaso de la agricultura. Esta es una de las razones del desarrollo y selección de plantas que destinen la mayor proporción de sus fotosintatos a aquellas partes que se cosechan y son de beneficio directo para el agricultor. Sin embargo, por esto mismo, las plantas cada vez se han hecho menos eficientes fotosintéticamente, menos resilientes y, por lo tanto, más dependientes del agricultor y de la sobrecarga de insumos para llegar a los niveles productivos necesarios. Esto es de vital importancia para la agricultura regenerativa.
En la agricultura regenerativa sabemos que las plantas alcanzan su máximo productivo si están inmersas en un agroecosistema biodiverso y denso, donde la mayor intensidad fotosintética se da a través de maximizar la captura de energía lumínica por hectárea, cubriendo el espacio con el cultivo principal y con cultivos o vegetación acompañante, como los cultivos de cobertera, intercalados, asociados, etc. Sabemos que hay que capturar la mayor cantidad de energía posible por superficie para fijar la mayor cantidad de carbono posible, que luego se reparte a través del microbioma del suelo y rizosférico entre todas las plantas en una red colaborativa virtuosa.
Para esto el suelo debe tener las condiciones adecuadas en textura, estructura, porosidad, contenido de materia orgánica óptimo, pH, potencial rédox, conductividad eléctrica, disponibilidad de agua y que los nutrientes minerales estén presentes en las cantidades y equilibrios adecuados mínimos para cumplir sus funciones ecosistémicas.
Gran parte de la baja eficiencia fotosintética se explica porque la planta gasta gran parte en su mantenimiento, para defenderse de patógenos, superar el estrés abiótico (exceso de luz, falta de agua, salinidad, toxicidad, frío, calor, etc.), movilizar nutrientes en el suelo y el exceso de carga frutal. Esto nos deja en un delicado equilibrio entre el éxito y el fracaso, si no conocemos estos mecanismos para gestionarlos a nuestro favor.
Con esta información podemos decir que la producción agrícola se puede mejorar aumentando la fijación de carbono por superficie, y disminuir el gasto energético, mitigando los factores de estrés para la planta.
En este punto, es necesario presentar algunos datos agronómicos:
Para optimizar y maximizar la eficiencia de la fotosíntesis a niveles superiores al 50%, es necesario gestionar los siguientes factores:
1. Disponibilidad de nutrientes: en cantidad y equilibrio adecuado para facilitar la absorción. Por medio de correcciones al suelo, aplicaciones foliares o mediante microorganismos. He tenido casos en que el Fe está deficitario en suelo, pero en análisis foliar los niveles son altos. Un análisis de microbioma me reveló una alta población de bacterias solubilizadoras de Fe, como Pseudomona aeruginosa, Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, lo que hacía innecesario suplir con Fe.
Los nutrientes más activos sobre la fotosíntesis son:
A. Hierro: Absorbe la radiación solar en la hoja y causa mayor densidad de clorofila en la hoja. Participa en la circulación de la energía en la fotosíntesis: actúa como carrier de O2, y forma parte de la enzima Rubisco, que actúa en la fijación de CO2.
B. Magnesio: Integra la clorofila y activa la enzima Rubisco para la fijación de CO2, la fosforilasa, para el metabolismo de azúcares, la glutation sintetasa, para manejo de estrés, y la glutamina sintetasa para asimilar N. Es carrier de P en la planta. Participa en la síntesis y transporte de azúcares y almidón.
C. Manganeso: Cataliza la hidrólisis del agua acarreando los electrones que permitirán la fijación de CO2 y N. Participa en metabolismo de azúcares y en la biosíntesis de lignina, fenoles, flavonoides, fitoalexinas, ácidos grasos.
D. Fósforo: Forma parte del ATP regulando la intensidad de la fotosíntesis. Regula el transporte de azúcares y almidón en la planta y forma los ácidos nucleicos y las membranas celulares (fosfolípidos).
2. Materia orgánica: En cantidad adecuada promueve mayor biomasa radicular, un microbioma activo y abundante, la absorción de nutrientes y disminuye el gasto energético de la planta hasta un 60%. Promueve mayor producción de lípidos, menor requerimiento hídrico, disminuye la respiración celular. Favorece el desarrollo de microorganismos auxiliares (PGPR, PGPF) que asisten a la planta con antioxidantes (glicina-betaína, colina), mayor absorción de Fe y P (Azotobacter, Azospirillum) así como flavonoides y terpenos para el secuestro de radicales libres protegiendo la integridad y estabilidad de las membranas.
3. Temperatura: Las altas temperaturas detienen la fotosíntesis por inactivación de la Rubisco y activan la fotorrespiración y la proteólisis, liberando N en savia (atrayendo insectos). La menor solubilidad del CO2 provoca una baja concentración en la hoja deteniendo el proceso de fijación de C, y el cierre de estomas por estrés hídrico. La temperatura se puede regular con un control efectivo del riego evitando tanto excesos como falta de agua, que provocan una menor tasa de fotosíntesis. El uso de mulch orgánico o sintético (malla antimaleza, mulch fotomodulador, etc.) es muy útil para reducir la temperatura del ambiente, de la planta y la evaporación de agua del suelo.
4. Luz: El exceso de energía lumínica, sobre todo en el espectro azul de la luz, puede causar estrés oxidativo a los cloroplastos y detener la fotosíntesis, inhibiendo la fijación de carbono, lo que genera radicales libres (ROS) oxidativos, con daño a todos los tejidos de la planta. Normalmente, las plantas están expuestas a mucha más luz que la que necesitan, absorben el 83%, transmiten un 5% y reflejan un 12%. Del total absorbido, la clorofila absorbe un 4% en el espectro 450 (azul) y 680 (rojo) con la máxima eficiencia. Para su óptimo crecimiento, se necesita mantener una tasa alta y estable de fotosíntesis, reaccionando rápido a fluctuaciones de luz (ciclos de luz, nubosidad, sombreamiento por canopia, etc.), sobre todo si hay algún tipo de estrés.
Para mejorar el aprovechamiento de la luz, aumentar la tasa fotosintética y evitar la fotoinhibición el uso de mulch, carpetas vegetales verdes o secas en las entre hileras es notoriamente eficiente. Además, mejora la conductancia estomatal (mejor uso del agua y menor transpiración) y la concentración de CO2 intercelular. La reflectividad del mulch aumenta el albedo y refleja la luz en longitudes de onda menos intensas que pueden generar aumentos en fotosíntesis de 29% en mulch orgánico y 49% en mulch inorgánico (plástico o metalizado).
Finalmente, podemos medir la eficiencia fotosintética con varios métodos, por ejemplo, con el índice NDVI para los rangos de radiación fotosintéticamente activa (450 y 680 nm); con un fluorómetro, que permite medir varios parámetros: la concentración de clorofila, el estrés hídrico por los flavonoles, el estrés térmico por las antocianinas o estrés biótico (insectos, enfermedades) midiendo estilbenos.
En lo personal, yo uso la medición de ºBrix con un refractómetro de bolsillo, aunque puede ser difícil extraer la savia, pues refleja directa y fielmente la intensidad de la fotosíntesis. Después, tenemos que asegurarnos de que se produzca la proteosíntesis y la liposíntesis, para que los azucares simples no queden circulando en savia, llamando insectos y enfermedades.
Get the latest news right in your inbox. We never spam!
Vestibulum euismod, leo eget varius gravida, eros enim interdum urna, non rutrum enim ante quis metus. Duis porta ornare nulla ut bibendum
6 minutes ago
Según la Asociación Mundial de Manzanas y Peras (WAPA, por sus siglas en inglés), en Chile la producción de manzanas para la temporada 2021 alcanzaría 1,5 millones de toneladas, siendo el principal país productor del hemisferio sur (Chilealimentos, 2021); destacándose las variedades del grupo Galas, Pink Lady®, Granny Smith y Fuji. Del total producido, se […]
El cambio climático ha sido evidente en los últimos años y no hay duda que el derretimiento de glaciares, disminución de caudales en ríos y lagos, cambios en el comportamiento de animales, sequías, heladas, temperaturas extremas y otros fenómenos han sido resultados directos de este calentamiento global. Cambio climático es definido como el cambio en […]
Los efectos del cambio climático son cada vez más visibles en nuestra agricultura, siendo frecuente la presencia de eventos climáticos adversos como lluvias primaverales, heladas y granizadas que se suman a la escasez hídrica. Ante esta problemática, el uso de cobertores se ha transformado en una necesidad para resguardar la producción y rentabilidad de los […]
A writer is someone for whom writing is more difficult than it is for other people.
Continue reading uninterrupted with a subscription
El rol que debemos asumir en la agricultura regenerativa es sintonizar adecuadamente los componentes del sistema. Para que la planta logre su máximo potencial tenemos que partir gestionando en el suelo, que es componente del sistema que amortigua y regula el flujo y acumulación de la energía que conducen las plantas. En el suelo hay […]
El rol que debemos asumir en la agricultura regenerativa es sintonizar adecuadamente los componentes del sistema. Para que la planta logre su máximo potencial tenemos que partir gestionando en el suelo, que es componente del sistema que amortigua y regula el flujo y acumulación de la energía que conducen las plantas. En el suelo hay que gestionar los siguientes parámetros: la porosidad, la temperatura, el microbioma, los minerales, el carbono, el agua, el pH, el potencial redox (eH) y la conductividad eléctrica, algunos de los cuales ya fueron analizados en la edición anterior (Mundoagro #151, julio).
La conductividad eléctrica del suelo representa la cantidad de energía disponible en el suelo para el crecimiento de la planta. El rango de valores idóneo para las plantas se sitúa entre 0,2 a 0,6 dS/m. Bajo 0,2 dS/m no hay energía suficiente para el desarrollo de las plantas, y por sobre 0,6 dS/m la productividad disminuye en proporciones crecientes. Con mayores valores el suelo contiene demasiada energía y la planta tiene dificultad en mantener su homeostasis osmótica (pueden comenzar a mostrar síntomas de quemado, como quemaduras eléctricas). Si la conductividad es superior a 1,2 dS/m las plantas tendrán muchas dificultades para crecer. Para disminuir la conductividad hay que regar lo suficiente para diluir los nutrientes, aplicar materia orgánica, ácidos húmicos y calcio.
La conductividad eléctrica del suelo está muy relacionada a la textura del suelo y varía notoriamente de acuerdo al contenido de arcilla y al contenido de materia orgánica. A mayor contenido de una o de ambas, mayor es la conductividad. Es alta en suelos compactados y en suelos sometidos a altas temperaturas.
El pH es la medida relativa de la concentración de protones (H+) e hidróxidos (OH–). Si hay más H+ que OH– el suelo es ácido, mientras que si hay más OH– que H+ el suelo es alcalino. Pero el pH refleja no sólo la acidez o alcalinidad de un suelo sino también su resistencia eléctrica al flujo de la energía. La máxima disponibilidad de nutrientes se encuentra entre pH 6 y 7. Un pH alto indica que hay una alta resistencia al flujo de energía, que se ve reflejada en una menor tendencia a la floración y fructificación, procesos altamente demandantes de energía. Al revés, un suelo con pH más bajo indica una baja resistencia al flujo de energía y nutrientes que se refleja en una mayor tendencia a la floración y fructificación.
Las monedas de intercambio para extraer del suelo los nutrientes minerales son los H+ y los OH–, que se obtienen del agua; por lo tanto, el agua es en cierta medida la cuenta corriente de la planta. Si el suelo presenta pH alto, para que la planta extraiga nutrientes cationes debe pagar con H+, y si no hay suficiente deberá gastar más energía, le saldrá más caro, por los nutrientes que necesita. Lo mismo pasa con los aniones que necesita, pero entregando OH–. Para extraer un Ca+2 la planta deberá entregar 2H+, en cambio para extraer un K+ solo debe entregar un H+, igual que con el Na+. Esta es una de las razones por las que el K y el Na se absorben más rápido y con menor dificultad por la planta.
A pH 4,9 el 44% de la CIC (la bodega) del suelo está ocupada por H+ de intercambio, esto quiere decir que los nutrientes minerales están libres en el suelo, no retenidos en la arcilla, expuestos a lixiviación por exceso de lluvia o riego.
A pH 6,9 el 1,5% de la CIC del suelo esté ocupada por H+ de intercambio.
A pH 6 el 15% de la CIC está ocupada por H+ de intercambio.
Cuando miremos el pH, antes de sacar conclusiones debemos verificar si hay presencia de ácidos húmicos, actividad biológica y bioquelatantes porque actúan como amortiguadores del efecto de pH extremos modificando sustantivamente la respuesta de las plantas.
La medición del potencial redox nos informa sobre la concentración de electrones disponibles en un sistema (suelo, savia, agua, etc.). Se producen dos fenómenos: la oxidación y la reducción.
La oxidación se produce cuando se extraen electrones, el sistema se oxida, el valor eH aumenta y la energía fluye fuera del sistema, como en los procesos de respiración celular, o en la mineralización de las biomoléculas del suelo, es decir, su degradación a los componentes elementales minerales. Se pierde energía, complejidad, y organización biológica, reflejada como deterioro, desertificación, plagas y enfermedades, desórdenes fisiológicos, etc. Algunos agentes oxidantes son el suelo desnudo, exceso drenaje, suelos arenosos, el NO3–, los pesticidas químicos, el laboreo del suelo, etc.
La reducción se produce cuando se agregan electrones al sistema, el sistema se reduce y el valor eH disminuye. La energía se acumula dentro del sistema aumentando la complejidad (biosíntesis) y el potencial energético y productivo. Algunos agentes reductivos son la fotosíntesis, la fijación de nitrógeno, la síntesis de proteínas y de lípidos, el suelo cubierto de vegetación, la materia orgánica, el microbioma activo, los antioxidantes defensivos contra patógenos, las aplicaciones foliares correctas, el riego, el mulching, etc.
La materia orgánica es la reserva de electrones (quinonas) que tiene el suelo para funcionar correctamente y sostener la vida. El equilibrio entre la mineralización (oxidación) y la humificación (reducción) genera las condiciones para el mejor desarrollo sin la interferencia de patógenos. La relación entre el pH y el eH regula la intensidad y velocidad de ambos procesos en el suelo, así también con el microbioma, favoreciendo un pH neutro a ligeramente ácido.
En términos simples, al medir el potencial redox es posible reconocer condiciones desfavorables antes de que se afecte el potencial productivo de la planta: si las hojas presentan un valor alto, indica envejecimiento y menor fotosíntesis, y viceversa. Si el suelo presenta alto eH y alto pH el nitrógeno se estará asimilando como NO3–, sube el pH del suelo, acidifica la planta y aumenta la necesidad de agua. Los insectos masticadores prefieren savia con alto eH y pH ácido. Las larvas e insectos chupadores requieren condiciones de pH ligeramente ácido y alto eH. En general, lo hongos prosperan en plantas con alto eH y pH ácido. Las bacterias y oomicetes se desarrollan bajo condiciones reductivas y pH más alcalino. La presencia de virus en las plantas revela condiciones de pH alto y condición de oxidación.
Mientras mayor sea la diferencia entre el pH y el eH del suelo con el óptimo para la planta, mayor será el gasto de energía que tendrá que hacer la planta para adecuar el suelo y poder desarrollarse. A mayor gasto de energía que tenga que realizar mayor será su susceptibilidad a patógenos y menor su resiliencia al estrés ambiental.
Se le llama así a la interfase raíz-suelo, incluyendo el microbioma, que afecta la recirculación de nutrientes, la actividad microbiana, la nutrición y salud de la planta. Aunque el contenido total de nutrientes del suelo frecuentemente excede por lejos las necesidades de las plantas, su disponibilidad está muchas veces limitada por varias razones: poca exploración radicular, baja solubilidad de nutrientes, déficit o exceso de humedad, macroporosidad baja, potenciales redox inadecuados, pH, conductividad, etc.
Las raíces de las plantas modifican el suelo al liberar y absorber compuestos orgánicos, modificar el balance O2/CO2 por la respiración, al modificar la actividad microbiana, por la absorción y liberación de nutrientes y agua. Estos procesos modifican dinámicamente el pH y el estado redox del suelo en torno a las raíces, pero también causan modificaciones físicas del suelo: mejoran la porosidad, estabilizan el suelo mediante la agregación de partículas mediante polímeros.
El contenido de humus del suelo (carbono) determina en gran parte cuál será el destino de los fotosintatos, pudiendo la planta llegar a depositar en el suelo entre un 20% a 60% de ellos como exudados radiculares. Esto puede significar entre 800 a 4.500 kC/ha/año, y entre 15 a 60 kN/ha/año, según el suelo.
Los exudados se componen de:
a) polisacáridos mucilaginosos (poligalactouronato) que protegen a las raíces y agregan las partículas de suelo entre sí, mejorando la retención de humedad y facilitando la absorción de nutrientes (micronutrientes y P),
b) proteínas, aminoácidos y enzimas (fitasas, nucleasas, pirofosfatasa, etc.) que facilitan la absorción de fósforo orgánico (30% a 70% del P del suelo se encuentra como mioinositolhexafosfato), y otras tienen función defensiva como la quitinasa, glucanasa, peroxidasa y fenoloxidasa,
c) ácidos orgánicos para la solubilización y quelación de cationes metálicos y fósforo (citrato, oxalato, malato, etc.),
d) carboxilatos,
e) fitosideróforos, para movilizar Fe, Zn, Mn y Cu.
Para que el microbioma funcione correctamente, el suelo debe contener al menos 6 ppm de O2, lo que se logra cuando el suelo contiene un 50% de porosidad total, con macroporos y microporos en proporciones similares, y no superar un contenido de humedad mayor al 50% del espacio poroso. Esto se facilita cuando el suelo tiene al menos un 5% de materia orgánica (ideal es 7%), manteniendo condiciones semiaeróbicas adecuadas para el microbioma correcto en suelos supresivos de patógenos.
Es importante tener la precaución de balancear previamente la química del suelo para que se establezcan las condiciones necesarias y no intervenir más tarde con correcciones químicas que alteran o dañan el microbioma. La aplicación de fertilizantes como sales causan la degradación y disolución rápida de los exudados radiculares y microbianos (glicoproteínas, globulinas, polisacáridos y mucilagos) liberando nitrógeno que provoca el crecimiento rápido inicial de las plantas, a expensas de la integridad del suelo. Entre el 66% y 75% del nitrógeno del suelo es de origen microbiano.
Los microorganismos están adaptados a condiciones de pH-eH, de O2, y de humedad específicos, que detectan en el suelo y que pueden alterar ajustándolas a sus requerimientos. Asimismo, las plantas pueden cambiar la química de sus exudados radiculares cuando están bajo algún estrés biótico o abiótico, promoviendo un microbioma defensivo especifico, ya sea aumentando la población y/o su diversidad.
Un microbioma sano está compuesto por una diversidad taxonómica y funcional alta de microorganismos, incluyendo actinomicetes, bacterias micolíticas, degradadoras de materia orgánica, bacterias promotoras de crecimiento (PGPR) que producen fitohormonas, osmolitos, azúcares solubles, colina, glicina-betaína, antibióticos (poliquétidos, lipopéptidos cíclicos, fenazinas, etc.), sideróforos, metabolitos secundarios (alcaloides, terpenoides, fenoles, flavonoides, terpenos, etc.) así como una comunidad fúngica humificadora y de micorrizas, ecto y endo, que facilitan la absorción de N (hasta el 35% del total absorbido) como NH4, la absorción de K, Zn, Mg, Ca, S, Mn, Fe, Cu, P y agua.
Adicionalmente, un microbioma activo genera polímeros aglomerantes como el biofilm bacteriano, compuesto de polisacáridos, o las glicoproteínas (glomalina) producidas por los hongos, y su micelio, que incrementan la mesoporosidad del suelo, con mayor retención de humedad y estabilidad. La producción de melatonina (especialmente levaduras) por el microbioma es también de gran interés, pues, secuestra compuestos nitrogenados y oxigenados, actúa estabilizando el daño fisiológico del estrés abiótico, modula enzimas antioxidantes y promueve exudación de ácidos orgánicos por la planta.
La baja disponibilidad de nutrientes minerales en suelo provoca mayor exudación de azúcares, aminoácidos y fenoles por las raíces, a expensas del crecimiento y rendimiento de la planta. Plantas ricas en energía, con pH balanceado y altos ºBrix en savia son indeseables para los patógenos por su alto contenido en metabolitos secundarios. Una planta sana, productiva, con vigor e inmune a patógenos presentará en savia un pH entre 6,2 y 6,8, y un ºBrix superior a 12.
Los insectos no tienen proteinasas, consumen aminoácidos, péptidos específicos, simples, y carbohidratos simples, monosacáridos, como glucosa. Su sistema digestivo es simple y no procesa moléculas complejas, que causan su intoxicación. Los hongos y bacterias patógenas tienen enzimas pectolíticas y prefieren azúcares simples en alta concentración. La principal defensa contra esto son los recubrimientos con lípidos y ceras, metabolitos secundarios, formando una cobertura dieléctrica que mejora la impedancia entre la atmósfera y la epidermis de la hoja y el fruto, actuando no solo como una barrera física contra las enzimas pectolíticas sino energética.
Promover un balance equilibrado y sano en la interfase suelo-planta-microbioma nos permite desarrollar suelos supresivos para patógenos, plantas inmunes y resilientes a estrés biótico y abiótico, gracias a la mayor eficiencia fotosintética que favorece una mayor captación y depósito de C y N en la planta y suelo, con mayor producción de metabolitos secundarios, antioxidantes y defensivos. La planta metaboliza y sintetiza rápidamente los azucares y nutrientes básicos transformándolos en moléculas complejas, asegurando la integridad de los tejidos, alta resistencia a patógenos, alta densidad nutricional y calidad organoléptica.
Get the latest news right in your inbox. We never spam!
Vestibulum euismod, leo eget varius gravida, eros enim interdum urna, non rutrum enim ante quis metus. Duis porta ornare nulla ut bibendum
6 minutes ago
La calidad de suelo es un concepto ampliamente discutido a nivel mundial, en particular respecto a los indicadores que la definen. Por ejemplo, Karlen and Stott (1994) definieron que un suelo de alta calidad no debería mostrar signos de erosión hídrica o eólica. También debe: (i) permitir la infiltración de agua (evaluada en función de […]
A nivel mundial, la industria del cáñamo está viviendo un verdadero auge. Durante el siglo XIX, Chile fue uno de los principales exportadores de cáñamo del hemisferio sur, llegando a contar con más de 20.000 hectáreas plantadas en el país. Recientemente países como EE.UU., Ecuador y Paraguay han abierto paso a la producción y procesamiento […]
La fertilización es un proceso clave para la producción agrícola ya que, si es hecha en forma correcta, permite aumentar el rendimiento de los cultivos reponiendo los nutrientes del suelo en forma oportuna. Para esta labor existen opciones de máquinas fertilizadoras neumáticas, pendulares, por gravedad y centrífugas, que son las más comunes por tener precios […]
A writer is someone for whom writing is more difficult than it is for other people.
Continue reading uninterrupted with a subscription
Para accionar en los procesos agrícolas, la agricultura regenerativa se basa en un enfoque sistémico, holístico, mediante la observación y el estudio de los procesos biológicos en los que busca determinar cómo intervenir tras reconocer la causa fundamental de los acontecimientos desde los efectos observados en terreno y así establecer la conexión entre lo que […]
Para accionar en los procesos agrícolas, la agricultura regenerativa se basa en un enfoque sistémico, holístico, mediante la observación y el estudio de los procesos biológicos en los que busca determinar cómo intervenir tras reconocer la causa fundamental de los acontecimientos desde los efectos observados en terreno y así establecer la conexión entre lo que hace el agricultor, p.ej., aplicar un fertilizante, y el efecto que eso tiene en la interfase suelo-planta-microbioma.
La vida, como la conocemos, está basada en el carbono, que forma el esqueleto de todas las moléculas biológicas. Por eso, cuanto mayor sea la emisión de CO2 más rápido se volatiliza la vida en el planeta. La única forma biológica activa conocida para capturar el CO2 es a través de la fotosíntesis en las plantas (y las algas), transformándolo a moléculas biológicas, que luego puede ser depositado en el suelo, que se convierte en el estabilizador del ciclo del carbono.
A través de la agricultura regenerativa podemos regular los flujos de carbono hacia las plantas y el suelo, permitiendo cargar de energía el sistema biológico, porque el suelo y las plantas funcionan eléctricamente acumulando y conduciendo la energía captada del sol (Figura 1). La gracia del carbono se muestra aquí: es capaz de formar más compuestos químicos que el resto de los elementos de la tabla periódica juntos, abasteciendo a los organismos vivos de la diversidad química que necesitan para existir.
La fotosíntesis fabrica carbohidratos, o azúcares, uniendo carbono con oxígeno e hidrógeno, acumulando energía (proceso endotérmico). Estos azúcares, a los que se irán añadiendo elementos minerales como el fósforo (P), el calcio (Ca), el boro (B) y el silicio (Si), son el esqueleto para formar la estructura funcional de una planta como captadora y conductora de la energía lumínica (fotones).
Muchos de los elementos minerales permiten a las moléculas complejas actuar como semiconductores regulando el flujo alternado de la energía, haciendo que ciertos nutrientes fluyan a través del floema y otros a través del xilema. El calcio tiene propiedades de capacitor, siendo capaz de almacenar energía pasivamente al someterlo a campos eléctricos, y evitar cambios bruscos en las señales eléctricas. Mientras mayor sea la capacitancia (mayor contenido de calcio) de la célula, mayor será el potencial eléctrico dentro de la célula y mejor su funcionamiento. Esto se verifica sobre todo en la membrana celular que regula la integridad su potencial eléctrico, y por ende, la comunicación e interacción con el medio.
Digo esto para que entendamos que las plantas son colectoras y amplificadoras de las ondas de energía del sol, que luego acumulan en moléculas orgánicas. Es este comportamiento electromagnético de las plantas el que es monitoreado por insectos y patógenos, que se encargan de verificar la calidad e integridad del funcionamiento de las plantas, midiendo la impedancia de sus coberturas dieléctricas (cera cuticular), es decir, la integridad de la transmisión de la energía a través de la planta. Si hay distorsión, reflejo o pérdida de la señal eléctrica, los parásitos se instalarán a robar la señal para su propio beneficio porque el circuito está fuera de sintonía y se están generando desechos tóxicos en el sistema.
Por esto, es importante que la estructura de la planta esté constituida con la cantidad y la calidad de materiales necesaria de forma que no haya resistencia a la transmisión de la energía a través de todos los tejidos. Es una razón más para realizar y revisar lo más frecuente posible análisis químicos de suelos, foliares, mediciones de conductividad eléctrica, de pH, de potencial redox, ºBrix, etc. Es también importante que los elementos estén balanceados. Un exceso o deficiencia provoca que el flujo de energía se interrumpa o cambie de dirección, o fugas que son aprovechadas por los patógenos.
Desde la visión integrada regenerativa, la eficiencia de la planta está supeditada a la calidad del suelo en su equilibrio mineral, el contenido de humus, la humedad y especialmente a su actividad microbiológica. Los nutrientes minerales proveen los componentes estructurales y de carga electromagnética. El humus actúa como aislante, estabilizador, resistencia variable, regulando la intensidad de la energía que fluye entre la atmósfera, la planta y el suelo. Los microorganismos actúan como sintonizadores del flujo y acumulación de la energía.
A mayor intensidad fotosintética mayor acumulación de energía para los procesos de biosíntesis para crecimiento y producción. Para la síntesis de sus componentes la planta obtiene la energía necesaria de los carbohidratos, este proceso se llama respiración. Si en el suelo hay suficiente oxígeno la planta consigue 673 Kca por cada mol de glucosa, pero si no hay suficiente oxígeno en el suelo (compactación, anegamiento, etc.) la planta fermentará esos azúcares obteniendo solo 20 Kca por cada mol, generando desechos (radicales libres) que debe eliminar y que alteran la condición fisiológica de la planta, dejándola susceptible a patógenos.
La fotosíntesis es un proceso endotérmico, de acumulación de energía, con traspaso de electrones a moléculas de alta energía como son los carbohidratos, para luego combinarlos con los otros nutrientes minerales y formar proteínas, lípidos, etc. En términos prácticos significa que una hoja que está expuesta al sol y que al tacto está fría, está en plena fotosíntesis y con condiciones de humedad adecuada para captar el CO2 y liberar el O2 y agua.
La fotosíntesis es un proceso altamente reductivo, que genera un potencial demandante de electrones y favorece el movimiento de Ca, Mg, K y otros elementos oxidantes, los cuales siempre se mueven de condiciones oxidadas a condiciones reducidas, y lo hacen rápido hacia las zonas donde serán usados para síntesis de moléculas complejas. Entonces, si en el análisis de savia o foliar no hay suficientes nutrientes es porque no hubo demanda desde la hoja (menor fotosíntesis), y hay que averiguar esa razón antes de tomar medidas; a veces, basta con cambiar el riego. Podemos evaluar y monitorear fácilmente la condición fotosintética midiendo los ºBrix en savia, mucho antes de que se afecte visiblemente la planta, y tomar las medidas que devuelvan la condición normal de la planta (Figura 2).
La planta, desde la fotosíntesis, genera dos tipos de metabolitos en sus procesos de biosíntesis: los metabolitos primarios, usados para todos los procesos fisiológicos básicos, como azúcares, péptidos, aminoácidos, proteínas, ácidos grasos, almidón, vitaminas, lignina, fenoles lípidos, enzimas, etc.; y los metabolitos secundarios como polifenoles, taninos, flavonoides, glucosinolatos, terpenoides, etc. Estos regulan el comportamiento ecológico de la planta en su interacción con el medio ambiente: la comunicación planta-planta, la alelopatía, la polinización, y los mecanismos de defensa de la planta contra patógenos, y la duración postcosecha. Además, también, con los aspectos estéticos y nutricionales deseables para nosotros, los consumidores: el sabor, aroma, color, calidad nutritiva, vitaminas, antioxidantes, etc.
El rol que debemos asumir en la agricultura regenerativa es sintonizar adecuadamente los componentes del sistema. En la práctica, se han dedicado los mayores esfuerzos y gastos en corregir daños que se presentan en las plantas ya sean de índole fisiológico o patológico. Lo inconveniente es que cuando entramos a corregir, el estrés ya afectó el potencial productivo y la planta ha desviado los recursos en recuperar su condición de normalidad. Es así que la agricultura actual se ha vuelto “preventiva” al establecer programas fitosanitarios y de fertilización estándar con un carácter obligatorio para evitar que aparezcan los problemas, todos los que podrían suceder, lo que ha elevado el gasto y los residuos tóxicos en el ambiente.
Para que la planta logre su máximo potencial tenemos que partir gestionando en el suelo, que es componente del sistema que amortigua y regula el flujo y acumulación de la energía que conducen las plantas. En el suelo hay que gestionar los siguientes parámetros: la porosidad, la temperatura, el microbioma, los minerales, el carbono, el agua, el pH, el potencial redox (eH) y la conductividad eléctrica.
La porosidad es una medición que está relacionada a la textura y que condiciona la densidad aparente del suelo (DA). Una alta DA está asociada a las arcillas, a una macroporosidad baja y una microporosidad alta, que afecta el intercambio gaseoso e hídrico del suelo así como la exploración radicular. Es recomendable que la porosidad del suelo sea del 50% con un 25% de macroporos para que exista un desarrollo radicular y del microbioma óptimo. Los suelos compactados pueden tener hasta un 10% de CO2 en su matriz contra un 0,2% a 0,3% en suelos normales. Las lombrices mueren a concentraciones altas de CO2 en el suelo.
La mayoría del microbioma rizosférico vive en los primeros 20 a 30 cm de profundidad que es la zona aeróbica del suelo en que se encuentran las proporciones adecuadas de O2, CO2 y humus. Altas temperaturas, debido al suelo descubierto, provocan la muerte de la fauna edáfica, la pérdida de humedad, la oxidación y mineralización de la materia orgánica y su pérdida como CO2, la mineralización acelerada del nitrógeno (N) y su pérdida como N2O.
Aumentar la materia orgánica y la actividad biológica del suelo son esenciales para conformar un suelo funcional y sano, pero no es suficiente si hay bajos niveles de nutrientes minerales, que son el fundamento base para el desarrollo de las plantas. Los conocemos como macronutrientes (Ca, Mg, K y Na) y micronutrientes (B, Cu, Mn, Zn). Si tienen carga positiva se llaman cationes y son oxidantes. Si tienen carga negativa se llaman aniones y son reductores. El Al y H+ son también cationes y los más acidificantes (menor pH) en el suelo. En el caso del nitrógeno, el NH4+ es catión y el NO3– es un anión.
Los nutrientes deben estar balanceados en proporciones adecuadas para que se generen en la planta los potenciales electromagnéticos que activen el flujo de energía bidireccional (conductor de fase alternada). De otra manera, la planta gastará mucha energía almacenada en corregir en su rizósfera los desequilibrios en el suelo antes de crecer y producir. Estos desequilibrios pueden extender los estados vegetativos, disminuir el crecimiento, y bajar la productividad por largo tiempo, causando el desgaste de la planta porque mientras gasta energía en corregir los desequilibrios se hace susceptible a patógenos que también le roban energía hasta que eventualmente colapsa.
Todos los nutrientes del suelo necesitan estar retenidos, ya sea en las cargas eléctricas negativas de la arcilla (solo retiene cationes) o en las cargas dipolares de los ácidos húmicos (puede retener cationes y aniones), si no se lixiviaran fuera de la zona de absorción radicular. Aquí también radica la importancia de la materia orgánica que permite retener aniones como el fósforo, azufre y boro en la zona de absorción radicular, sobre todo cuando se tiende a regar en exceso. La proporción deseada de cationes en el suelo se observa en el Cuadro 1.
En el momento que hemos logrado tener en el suelo la cantidad suficiente de cada nutriente necesario para nuestro cultivo, las proporciones entre ellos que son recomendables son las observadas en el Cuadro 2.
Para mantener una conductividad eléctrica apropiada en el suelo, la clave es que los nutrientes deben estar unidos dentro del complejo humus-fosfato-calcio-potasio. El calcio es el elemento más necesario por peso y volumen, es la fundación del reino vegetal, forma el cableado eléctrico, y debería ser considerado siempre un fertilizante y no una enmienda. El fósforo es la bujía que mantiene el sistema funcionando y los mineros que lo extraen rápido son los microorganismos. El potasio es la línea de producción y determina el tamaño de lo que producimos, si es que antes el calcio y el fósforo son suficientes. El exceso hace que la producción sea menor y más frágil. El magnesio es el panel solar que capta los fotones y genera la energía para activar las bujías que hacen funcionar la fotosíntesis. Es la cantidad de azúcares presentes lo que regula el uso de nitrógeno en la planta.
El calcio y el magnesio deben estar siempre balanceados entre sí para que el suelo mantenga las condiciones semiaeróbicas deseadas (porosidad), sin pérdidas por volatilización u oxidación de los componentes funcionales del suelo.
Get the latest news right in your inbox. We never spam!
Vestibulum euismod, leo eget varius gravida, eros enim interdum urna, non rutrum enim ante quis metus. Duis porta ornare nulla ut bibendum
6 minutes ago
Llevamos trece años de escasez hídrica y, de acuerdo a los últimos informes de los especialistas, se estima que esta situación continuará en esta nueva temporada. Por lo tanto, es fundamental preguntarse cuáles serán las estrategias esenciales que se deberán implementar en los campos para poder lograr en las siguientes temporadas buenos rendimientos y máxima […]
El tomate es un fruto nativo de la zona oeste de Sudamérica, originalmente descrito como de pequeño tamaño de coloración amarilla, confundido por los europeos con un fruto venenoso similar a la belladona, y que luego fue comercializado por los españoles en el Viejo Continente. Domesticado en primera instancia por los Aztecas en Centroamérica, no […]
La funcionalidad de un suelo es definida como su capacidad para proveer las funciones claves para el ecosistema, entre ellas la productividad biológica, el ciclaje de nutrientes, la estabilidad física y el desarrollo y productividad de las plantas. Cerca del 80% de los servicios ecosistémicos están relacionados con el suelo y su actividad biológica por […]
A writer is someone for whom writing is more difficult than it is for other people.
Continue reading uninterrupted with a subscription
Un colega me dijo que la agricultura regenerativa es una bonita filosofía que busca salvar el planeta y todo eso, pero que él estaba dedicado a los negocios, a ganar plata, y que para eso no puede producir caro, poco y feo. Yo estoy de acuerdo con él en todo. Lo único en lo que […]
Un colega me dijo que la agricultura regenerativa es una bonita filosofía que busca salvar el planeta y todo eso, pero que él estaba dedicado a los negocios, a ganar plata, y que para eso no puede producir caro, poco y feo. Yo estoy de acuerdo con él en todo. Lo único en lo que se equivoca es que la agricultura hace justamente eso.
La agricultura regenerativa y orgánica moderna debe ser más barata, más productiva y de mejor calidad. Y si sabes hacerla como corresponde lo es. El desarrollo científico actual valida completamente todas las prácticas, enfoques y metodologías de la agricultura regenerativa moderna. Se usan todos nuestros sentidos y capacidades para imitar lo que la naturaleza hace todo el tiempo: generar abundancia.
Me comprometí a que mi enfoque sería lo más práctico posible, así que, siguiendo el hilo de las publicaciones anteriores, continúo aquí con tres prácticas que, sumadas con el compost y el humus, son imprescindibles en la agricultura regenerativa y orgánica: los cultivos de cobertura, los abonos verdes y el mulch.
El principal objetivo de estas prácticas es mantener el suelo cubierto con vegetación para aumentar la cantidad de fotosíntesis por unidad de superficie, capturando carbono y nitrógeno que entra al sistema productivo como energía que dirigiremos inteligentemente para nuestro beneficio y del agroecosistema completo: aumentamos la biodiversidad sobre y bajo la superficie del suelo, mejoramos el potencial productivo del suelo gracias al mayor contenido de nutrientes y un mayor almacenamiento de agua, para que el sistema sea más resiliente al stress abiótico, más resistente a plagas y enfermedades y más sustentable.
Los abonos verdes son cultivos con período vegetativo corto que podemos incorporar al suelo cuando aún está verde. En principio, no aportan humus al suelo ya que su biomasa se mineraliza rápido (en 3 a 4 semanas) sin aumentar la materia orgánica del suelo, pudiendo incluso consumir el C del suelo. Aumentan los nutrientes en el suelo (N, Ca, K, Mg, Na), pero no mejoran la bioestructura del suelo.
El éxito en el uso del abono verde radica en la capacidad de producir biomasa a bajo costo que garantize la sustentabilidad de la operación. Para esta finalidad el cultivo debe tener una baja relación C:N, cercana a 10:1 o 15:1, de forma que los nutrientes puedan ser liberados con rapidez para su uso por el cultivo o frutal implantado en su momento propicio.
En este sentido, los abonos verdes cumplirían la función de un fertilizante (N, P, K). Con la salvedad de que hay que planificar muy bien para cosechar el abono verde en el momento en que lo necesitamos y nos pueda entregar el máximo beneficio requerido.
Con esta práctica se busca reactivar muchas funciones del suelo inactivas o suspendidas por manejos tradicionales, y así aumentar el contenido de materia orgánica (C y N) y humus del suelo, aumentando la macroporosidad, lo que permite que se recupere el microbioma rizosférico óptimo, que favorece la recirculación de los nutrientes manteniéndolos disponibles para las plantas en la zona aeróbica, donde las raíces trabajan activamente. Gran parte de esto es resultado de la acción los exudados radiculares de las coberturas y de nuestros cultivos.
El resultado esperado es un suelo rico en nutrientes orgánicos de rápida absorción, con un equilibrio mineral y químico adecuado; suficiente capacidad de retención de humedad para un desarrollo radicular amplio y profundo, que propicie el arraigamiento y sujeción de las plantas; el desarrollo de redes de cooperación e intercambio entre plantas y microorganismos; y una eficiente recirculación de los nutrientes.
Además, podremos mantener controlado el desarrollo de malezas perjudiciales para la productividad de nuestros cultivos, evitando la erosión hídrica y eólica, regular la temperatura del suelo, mejorar el drenaje, etc.
Antes de sembrar, hay que escoger bien las especies que permitan obtener el máximo beneficio para nuestras condiciones. Algunos aspectos a considerar son:
Mi enfoque en frutales ha sido sembrar tres o cuatro especies diferentes juntas en otoño para luego rolearlas y dejar la biomasa seca como mulch, cubriendo el suelo durante el resto del año para mitigar el desarrollo de malezas, evitando el consumo de humedad y la oxidación de la materia orgánica desde un suelo desnudo. Para cultivos y hortalizas es posible hacer lo mismo, y luego sembrar sobre el mulch con maquinaria adecuada.
Por otro lado, si quiero aumentar el contenido de N del suelo, uso mezclas con leguminosas que luego se siegan e incorporan ligeramente en los primeros 8 cm del suelo. Lo mismo si queremos aprovechar el efecto plaguicida de las brassicas. Si el objetivo es la supresión de malezas se siembran en otoño.
A continuación, mencionaré las especies más usadas para cover-crops.
Las gramíneas protegen muy bien el suelo y sus exudados radiculares mejoran físicamente el suelo. Son eficientes recuperadoras del Ca, P y Cu y su presencia espontánea indica desequilibrios de estos elementos en el suelo. Tienen una relación C:N=25:1 a 55:1, que es funcional para compost o mulch.
Tolerante a bajas temperaturas. Se siembra en otoño y es resistente a stress hídrico. Alta producción de biomasa de descomposición lenta (compost) y rápida cobertura del suelo que permite supresión de malezas (hoja ancha). Es muy buen recuperador de N. Reduce patógenos del suelo y nemátodos. Como mulch persiste por 6 a 12 semanas.
Se siembran 150 a 200 plantas/m2, solo.
Buen capturador de K y N del suelo (25 a 50 kN/ha). Mejora el drenaje y la estructura del suelo gracias a los exudados radiculares, además de mejorar la macroporosidad. Es de rápido crecimiento y buena supresión de malezas. Útil para control de erosión en pendientes gracias a sus raíces fibrosas y profundas (hasta 2 metros). Eficiente en recirculación de N, P y K. Disminuye incidencia de patógenos, langostinos, áfidos, nemátodos y gusanos cortadores. No tolera suelos anaeróbicos o compactados, muy arcillosos o con mal drenaje. Muy útil en mulch, roleándola antes de la maduración. Promueve presencia de insectos benéficos como arañas, ácaros depredadores y chinitas.
La siembra es en otoño y primavera, 60 a 120 k/ha, sola, según la presión de malezas. En mezcla, 40 a 60 k/ha.
Genera una biomasa de 8 a 12 ton/ha de M.S.
Biomasa con bajo contenido de materia seca. No apta como mulch. Buen capturador de P, K y excesos de N (hasta 70 k/ha). Compite bien por espacio con malezas. Residuos son alelopáticos (cumarinas, escopoletina y ácido vainíllico) con efecto herbicida sobre malezas y otras gramineas. Reduce incidencia de áfidos, larvas, ácaros, nemátodos y enfermedades del suelo.
Genera una biomasa de 2 a 4 ton/ha M.S. en otoño y 8 ton/ha de M.S. en primavera.
Se siembra en otoño – primavera.
Aumenta el contenido de materia orgánica y mejora estructura y drenaje del suelo. Previene erosión. Buen supresor de malezas. Captura NO3 en exceso en el suelo. Tolera bien suelos húmedos, rocosos y pobres. Optimo en suelos arenosos. Si se deja semillar tiene potencial invasor.
Genera una biomasa de 4 a 8 ton/ha de M.S.
Se siembran 20 a 30 k/ha solo o bien 8 a 15 k/ha si es en mezcla.
Descompactan suelos y mejoran la infiltración de agua gracias a sus raíces profundas, efecto que es mejor en suelos con humedad suficiente. Previene la erosión y son eficientes en la captura y recirculación de N (80 k/ha). Su crecimiento rápido provee buena cobertura del suelo (mayor al 80%) con supresión de malezas invernales y primaverales. Liberan glucosinolatos y tioisocianatos en exudados radiculares que protegen contra patógenos, insectos, nemátodos e inhiben germinación de semillas (sobre todo cuando se incorporan picados al suelo).
Se siembra en otoño – invierno, 5 a 8 k/ha, en mezcla, con temperaturas menores a 25ºC
Genera una biomasa de 8 ton/ha M.S. Se siembra en primavera, 5 a 8 k/ha, en mezcla.
Genera una biomasa de 8 ton/ha M.S. (3,5 ton/ha en suelo) y se siembra 5 a 8 k/ha, en mezcla, con temperaturas menores a 25ºC.
Permiten fijar N y C al suelo. Reducen la erosión, sobre todo en pendientes. Permiten generar materia orgánica y biomasa. Grandes atrayentes de insectos beneficos. Muchas especies producen glucosinolatos en sus exudados radiculares que actúan como supresores de patógenos e insectos.
Genera una biomasa de 3,5 a 5,5 ton/ha M.S., fija entre 70 a 150 k/ha de N y se siembra en otoño, de 4 a 5 k/ha en mezcla.
Genera una biomasa de 3 a 8,5 ton/ha M.S., fija entre 100 y 200 k/ha de N y se siembra a fines de verano, otoño, de 3 a 5 k/ha en mezcla.
Genera una biomasa de 4 a 5 ton/ha M.S., fija entre 80 y 130 k/ha de N y se siembra en otoño, 4k/ha en mezcla.
Genera una biomasa de 8 a 12 ton/ha M.S., fija entre 90 y 150 k/ha de N y se siembra en primavera, 80k/ha en mezcla.
Consiste en cubrir el suelo desnudo con material orgánico. Se usa biomasa con mayor lignificación dejada sobre el suelo, sin incorporar, gracias a su mayor dificultad de degradación. Dado su mayor contenido de energía (carbono) permiten una mayor actividad biológica.
Se usan rastrojos de cultivos, follaje de árboles, cover-crops secos, etc. Debe tenerse cuidado con las capas demasiado gruesas que impiden una aeración adecuada del suelo, asfixiando a muchos microorganismos. En algunas partes se usa junto con el abono verde.
Sirven para inhibir el crecimiento de malezas, regula la temperatura del suelo, reducen la evaporación evitando el encostramiento del suelo, y además aumenta la actividad y biodiversidad microbiana. Disminuye la lixiviación de nutrientes y reduce la erosión.
En frutales se puede usar los restos de de poda como mulch, lo que puede aportar al suelo suficientes nutrientes: 160 kg de N/ha, 15 kg de P/ha, 150 kg de K/ha, 40 kg de Ca/ha, y 15 kg de Mn/ha, que se perderían de no usarlos.
La corteza de árboles y los chips de madera son algunos de los más usados para hacer mulch, aunque pueden presentar algún inconveniente: volverse hidrofóbicos, tener toxinas perjudiciales para el microbioma, una relación C:N demasiado alta provocando que los microorganismos saquen el nitrógeno del suelo para descomponer la madera generando una deficiencia inducida de N. Es importante no incorporarlos al suelo.
Los frutales, que prefieren suelos con dominancia fúngica, se benefician con el mulch de chips de madera. Si tiene acceso a una gran cantidad de corteza, chips o aserrín de madera, la recomendación es apilarlos y dejarlos compostar durante algunos años para formar materia orgánica de buena calidad.
Get the latest news right in your inbox. We never spam!
Vestibulum euismod, leo eget varius gravida, eros enim interdum urna, non rutrum enim ante quis metus. Duis porta ornare nulla ut bibendum
6 minutes ago
Los objetivos tradicionales de la poda de frutales han sido mantener la forma y el tamaño del árbol, regular la carga frutal, mantener los rendimientos y la calidad de la fruta y renovar madera frutal. Hoy debemos agregar otro objetivo, fundamental en el resultado económico de un huerto: tener árboles con una estructura que permita […]
En diciembre de este año vence el plazo de vigencia de la Ley Nº18.450 de Fomento a la Inversión Privada en Obras de Riego y Drenaje en el país. Para que su renovación vaya un poco más allá y sea también una actualización, se han considerado varios cambios que incluyen un énfasis más social y […]
El análisis de fertilidad de yemas nos permite conocer la oferta floral de la temporada y, por lo tanto, es una herramienta importante para la regulación de carga y para estimar el potencial productivo de cada huerto. Mediante un corte en las yemas florales de dardos y ramillas, contamos el número de primordios presentes en […]
A writer is someone for whom writing is more difficult than it is for other people.
Continue reading uninterrupted with a subscription
Además del aporte de materia orgánica y nutrientes, los preparados que describiré a continuación deben usarse como probióticos. Su principal función es aumentar rápido la cantidad y diversidad de microorganismos en el suelo. En el caso del compost, 20 gramos pueden contener hasta un billón de bacterias, 300 metros de micelio de hongos, 50.000 protozoos, […]
Además del aporte de materia orgánica y nutrientes, los preparados que describiré a continuación deben usarse como probióticos. Su principal función es aumentar rápido la cantidad y diversidad de microorganismos en el suelo. En el caso del compost, 20 gramos pueden contener hasta un billón de bacterias, 300 metros de micelio de hongos, 50.000 protozoos, 300 nematodos, microartrópodos, etc. Gracias a esto, se pueden lograr los siguientes resultados:
1. Control de patógenos, al fomentar el desarrollo de Penicillium, Trichoderma, Aspergillus, Paecilomyces, Streptomyces, etc., que actúan como antagonistas de los patógenos.
2. Los nutrientes no se pierden al ser recirculados por microorganismos fotosintéticos que forman aminoácidos, carbohidratos, proteínas y liberan oxígeno en el suelo. Las plantas toman estos nutrientes cuando los microorganismos mueren o son intercambiados con las plantas, como en el caso de las micorrizas.
3. Se aumenta la disponibilidad de P, K, Mg, Mn, Ca, y micronutrientes, al ser solubilizados desde la roca gracias a los ácidos sulfhídricos y orgánicos excretados por los microorganismos.
4. Mejora la condición del suelo gracias a las sustancias húmicas que permiten la agregación de los suelos, mayor porosidad, mejor retención de humedad, mejor estructura y resistencia a la erosión.
No es recomendable aplicar guano directo al suelo debido a su mayor contenido de nitrógeno que puede lixiviarse a las aguas subterráneas, volatilizarse como NO2 o tener un efecto tóxico sobre las plantas por su alto índice salino. Si trae un alto contenido de potasio puede desequilibrar el suelo potenciando las malezas que también vienen en el guano, listas para brotar y crecer. Por otro lado, en muchas ocasiones el guano viene cargado de antibióticos, hormonas y antiparasitarios que pasan directo al suelo afectando la biología del suelo y las napas freáticas.
El compostaje es un proceso de digestión aeróbico de biomasa realizado por microorganismos que degrada la materia vegetal hasta formar las sustancias húmicas, estabilizando los nutrientes minerales que luego van siendo liberados controladamente y usados en los procesos biológicos de plantas y microorganismos.
Es una operación controlada para acelerar los procesos naturales de formación de suelo, que permite rehabilitar suelos que ya perdieron la cobertura vegetal y su materia orgánica se ha degradado. Como tal, el compost no sirve para suplir la insuficiencia de nutrientes minerales (N, P, K) porque su riqueza está en la abundancia de nutrientes biológicos complejos: aminoácidos, proteínas, ácidos grasos, lípidos, vitaminas, metabolitos secundarios, etc., de más rápida absorción y menos gasto energético para la planta, además de facilitar la simbiosis con microrganismos funcionales.
Al hacer compost, los materiales se van disponiendo en capas alternadas, formando pilas cuyo tamaño varía según si se dispone de maquinaria para su elaboración. Con una volteadora simple, la pila debiera tener 2,5 m de ancho, 1,2 m de alto y todo el largo que podamos darle. Un ejemplo de conformación de pila de compost puede observarse en la Tabla 1.
A medida que se arma la pila se moja hasta el 50% a 60% de humedad sin que gotee. Si no está lo suficientemente húmedo, la descomposición será muy lenta. Terminado el armado de la pila las cubro con malla raschel o plástico.
Pasando unos días se mide la temperatura en el centro de la pila, cuidando que se mantenga entre 55° y 65°C por varios días, para eliminar la mayoría de los patógenos y semillas de malezas. Para llegar a esas temperaturas la pila debe tener al menos 1 metro de ancho y 1 metro de alto. Cada vez que la temperatura supere 65°C se voltean y se mojan. A más de 65°C se degradan las sustancias húmicas y se pierden muchos microorganismos.
Sin control de temperatura, se puede calentar demasiado perdiendo C como CO2 o metano. Si hay mucho nitrógeno, puede volverse anaeróbica perdiendo el N como NH3 o NO2, y el azufre en forma de H2S, altamente tóxico y de malos olores. Una pila anaeróbica con mucha humedad estará caliente varios meses. Si la pila no se calienta, habrá que añadir más nitrógeno.
Al terminar, deje reposar durante seis semanas. Según los materiales usados, el proceso de compostaje puede demorar entre cuatro y seis meses. La pila de compost reducirá su volumen hasta un tercio del inicial.
Si queremos subir un 1% el contenido de materia orgánica del suelo (en los primeros 20 cm), se necesitarían 60 ton/ha de compost. Podemos usar hasta 15 ton/ha/año de compost en frutales, o 30 ton en cultivos. Un compost puede ser dominante en bacterias (pH entre 7 y 7,5) si tiene más nitrógeno que carbono, o en hongos (pH = 5,5 y 6) si contiene más carbono que nitrógeno. Es algo que debe tenerse en cuenta.
Podemos usar mejoradores de compostaje que ayudarán a fijar los nutrientes y la materia orgánica a la estructura del suelo que se agregan al inicio, en cantidades según el volumen de las pilas: 5% de humatos, 40% de compost previo terminado, 20% de arcilla o bentonita, 20% melaza, 10% de roca basáltica molida, una mezcla microorganismos efectivos y cualquier nutriente que esté deficiente en el suelo: calcio, fósforo, magnesio, etc.
Ya sea que el compost se hace o se compra, asegúrese de que esté terminado y maduro: debe oler bien, no tener restos de basura, ni plástico, etc., si no manténgalo un mes más reposando antes de usarlo. Sepa qué ingredientes se usaron. Verifique que no contenga metales pesados, patógenos, pesticidas, etc. Si no ha pasado por la maduración y estabilización, puede causar daños importantes en las plantas y el suelo, por la presencia de alcoholes y aldehídos.
Los mejores momentos para aplicar compost son en primavera y otoño. En primavera, aplíquelo dos semanas antes de plantar para que se integre en el suelo. Si en otoño llueve mucho, mejor taparlo y aplicarlo en primavera para evitar la lixiviación de nutrientes. Si el suelo no tiene mucha materia orgánica, aplíquelo previo a la plantación o siembra en 10 ton/ha, y siga con 5 ton/ha/año.
Para árboles y arbustos, aplíquelo en un ancho dos veces mayor que el hoyo de plantación para que las raíces se expandan e incorpórelo al suelo. En huertas mezcle un tercio de compost, un tercio de arena y un tercio de tierra, uno o dos meses antes de plantar o sembrar. Usar demasiado compost da lugar a desequilibrios de nutrientes, riesgo de lixiviación y contaminación de las aguas o su volatilización a la atmósfera.
Pasados seis meses puede constatar una mayor actividad biológica en el suelo, y que pasado un año alcanzará los 40 cm de profundidad.
Finalmente, algunas recomendaciones prácticas menos conocidas:
El vermicompost es un biofertilizante rico en nutrientes obtenido por la acción combinada de lombrices y microorganismos sobre una biomasa. Son los microorganismos los que realizan la descomposición real de la biomasa, aunque las lombrices estimulan la actividad microbiana al airear y fragmentar la M.O. ya que sus deposiciones contienen polisacáridos que activan las bacterias. Las galerías de las lombrices también se cubren de esa forma lo que causa el crecimiento de micelio de hongos que luego es consumido por las lombrices.
Un suelo orgánico debe contener entre dos a tres millones de lombrices/ha, que removerán 18 ton/año de suelo en busca de comida, generando 10 a 15 toneladas de deposiciones, dejando un suelo un 50% más rico en materia orgánica, siete veces más rico en fosfato, con diez veces mas potasio disponible, cinco veces más nitrógeno, tres veces más magnesio y dos veces más calcio. Junto con eso las enzimas secretadas liberan los nutrientes inmovilizados en el suelo que serán usados por las plantas. Este suelo tendrá mejor porosidad, mayor retención de humedad y mejor fertilidad.
Para armar las camas se usan residuos vegetales verdes, frutas, paja, hojas secas y guanos. No se utilizan carne, lácteos, aceite, cítricos ni restos de comidas aliñadas. Los materiales deben tener una relación adecuada de aire, humedad, temperatura y C:N, y deben estar bien mezclados y desmenuzados para evitar condiciones anaeróbicas.
La humedad debe estar entre 70-90%, sin exceso, para no sacar el oxígeno. La temperatura debe estar entre 15ºC y 25ºC, y no estar expuesta a la luz solar directa. Si la cama huele mal o atrae moscas, se debe añadir más materiales secos. También conviene mezclar con un poco de arena o de tierra que contenga arena. En el fondo de la cama colocar ramillas o material más grueso para aumentar el flujo de aire.
Las lombrices rojas Eisenia foetida son las más adecuadas a este tipo de ambiente, aunque la lombriz Lumbricus rubellus, también puede funcionar no se adaptan tan bien. La recomendación general es usar 15 kilos de lombrices/m3 de cama, para que sean consumidos en cuarenta días. Una vez instaladas luego de un par de días podemos añadir 1 k/m de cama de material verde o húmedo, una o dos veces por semana uniformemente. Una vez al mes se añade material seco para equilibrar con carbono.
Después de tres a seis meses, se deja de añadir material fresco por un par de semanas para que se descomponga lo que falta. Para usar el humus hay que cosechar las lombrices que se ocultan en el fondo de la cama, lejos de la luz. Yo lo hago cubriendo el compost con una malla, sobre la que pongo cáscaras de plátano, fruta y guano nuevo bien húmedos. Las lombrices irán subiendo a la malla en los siguientes días. Para manipularlas se debe usar guantes húmedos porque el aceite de las manos puede dañarlas.
La aplicación de vermicompost estimula los microorganismos fijadores de nitrógeno, actinomicetes y actividad enzimática mayor que en suelos con solo fertilizantes inorgánicos. El té de vermicompost reduce el crecimiento de enfermedades como Botrytis cinerea, Sclerotinia sclerotiorum, Rhizoctonia solani, Fusarium oxysporum, Erysiphe, Pythium y Verticillium, lo que no sucedeen los vermicompost esterilizados. También reduce significativamente las arañitas (Tetranychus urticae), chanchito blanco (Pseudococcus sp.), áfidos (Myzus persicae) y nematodos como Meloidogyne incognita. Este efecto es por supresión directa, por competencia, antibiosis, parasitismo y/o la producción de compuestos de defensa al inducir la resistencia sistémica en la planta.
Bokashi es una palabra japonesa que significa materia orgánica fermentada. Tradicionalmente se prepara con afrecho de arroz, harina de soya, harina de pescado y suelo de bosques como inoculante de microorganismos, que realizan una fermentación alcohólica a temperaturas entre 40° y 55°C.
Es una práctica de origen japonesa cuyo objetivo principal es aumentar la biodiversidad microbiana activa del suelo y aportar nutrientes a las plantas y microorganismos en huertas pequeñas a medianas. Se trata de una fermentación anaeróbica similar a la realizada en los ensilajes para ganado.
La preparación puede contener salvado de trigo o arroz, paja de arroz, malezas picadas, aserrín humedecido por un día, residuos vegetales y fruta. También se puede usar harina de pescado, harina de huesos, guanos de cualquier animal, caparazones de crustáceos, y carbón molido para darle porosidad y humedad homogénea. En general, se puede adaptar a los materiales que estén disponibles donde estemos ubicados:
Receta japonesa:
Receta ajustada:
Para el bokashi anaeróbico, se hace bajo techo y los materiales deben estar bien desmenuzados, con humedad hasta el 40%, completamente aislados de la luz y del aire (como en los ensilajes), envueltos en plásticos o en contenedores sellados. La ventaja es que se pierden menos nutrientes en su elaboración y por lo tanto contiene más energía. Se demora de 10 a 20 días.
El bokashi aeróbico se prepara bajo techo, formando un montículo con los materiales, humedecido al 40%. Se mezcla todo y se deja bien tapado. La temperatura, que subirá rápidamente, no debe superar los 50°C, por lo que será necesario hacer volteos de la mezcla dos a tres veces por día por una semana aproximadamente para enfriar e incorporar oxígeno. Si aún así no baja hay que esparcir la mezcla en mayor superficie y menor altura. La fermentación dura de 7 a 10 días, dependiendo de los materiales usados.
Cuando se hacen grandes cantidades será necesario inocular con productos comerciales de microorganismos, que contengan bacterias acido-lácticas, fotosintéticas, levaduras, actinomicetos y hongos fermentadores, como el EM-1. Otra forma es inocular con levaduras de cerveza, suelo orgánico, o una proporción de un bokashi previo.
Cuando aparezcan hilos blancos de hongos y huela a fermentación dulce se puede considerar listo para usarse. Se aplica en dosis de 200 gr/m2 a 2 kg/m2 (2 a 20 ton/ha) dependiendo de si el suelo tiene poco o mucho contenido de materia orgánica. Si se usa en cultivos la aplicación se hace un mes antes, en árboles se puede hacer en cualquier momento, alejado del tronco.
Si no se usa de inmediato, hay que secarlo bajo sombra sobre un piso de cemento y luego se embolsa en plástico. El bokashi anaeróbico guardado en las mismas condiciones se conservará muchos meses, y de hecho puede mejorar con el tiempo. Si se guarda húmedo al aire durara unas dos o tres semanas, o más si la temperatura es fresca. Guardado seco durará al menos dos meses.
Get the latest news right in your inbox. We never spam!
Vestibulum euismod, leo eget varius gravida, eros enim interdum urna, non rutrum enim ante quis metus. Duis porta ornare nulla ut bibendum
6 minutes ago
Los sistemas agrícolas modernos necesitan considerables cantidades de energía e insumos, son de alto riesgo y, a menudo, degradan el recurso suelo. En particular, el intenso y permanente laboreo reduce los niveles de carbono del suelo, lo que implica un deterioro de sus características físicas, químicas y biológicas. Para mantener o incrementar los rendimientos se […]
En los últimos años se ha producido un creciente interés por el uso de sustancias húmicas (SH), llamadas genéricamente “ácidos húmicos”. Sin embargo, existe en el mercado mucho desconocimiento acerca de este tipo de productos; cuál es su origen, cómo se fabrican, cuáles son sus principales características, cómo se utilizan y sus efectos sobre el […]
Normalmente en esta época los agricultores inician las labores de poda en distintos frutales, y el nogal no es la excepción. Se puede visualizar en las redes sociales cómo se muestran distintas estrategias de poda, pero sobre todo la poda mecánica, y la de maquinaria de última generación es la que concita el mayor interés. […]
A writer is someone for whom writing is more difficult than it is for other people.
Continue reading uninterrupted with a subscription
Vestibulum euismod, leo eget varius gravida, eros enim interdum urna, non rutrum enim ante quis metus. Duis porta ornare nulla ut bibendum
Robert Edition
6 minutes ago