¿Pueden los bioestimulantes vegetales mejorar la actividad microbiana del suelo?

Existen varias estrategias en las que los bioestimulantes pueden ayudar a resolver el problema de los fertilizantes.

En nuestros artículos anteriores explicábamos el problema de los fertilizantes al que nos enfrentamos en todo el mundo y explicábamos el ciclo del nitrógeno. Presentamos la necesidad de los bioestimulantes para que las plantas aprovechen mejor los nutrientes de que disponen, lo que permite a los productores utilizar menos fertilizantes, el efecto de los bioestimulantes en las raíces de las plantas y cómo pueden reducir las necesidades de nitrógeno.

¿Pueden los bioestimulantes vegetales mejorar la estructura del suelo?

Existen varias estrategias en las que los bioestimulantes pueden ayudar a resolver el problema de los fertilizantes.

En nuestros artículos anteriores explicábamos el problema de los fertilizantes al que nos enfrentamos en todo el mundo y explicábamos el ciclo del nitrógeno. Presentamos la necesidad de los bioestimulantes para que las plantas aprovechen mejor los nutrientes de que disponen, lo que permite a los productores utilizar menos fertilizantes, el efecto de los bioestimulantes en las raíces de las plantas y cómo pueden reducir las necesidades de nitrógeno.

¿Pueden los bioestimulantes vegetales fomentar la reducción del nitrógeno?

Hay una serie de estrategias en las que los bioestimulantes pueden ayudar a resolver el problema de los fertilizantes
Nuestros artículos anteriores explicaban el problema de los fertilizantes al que nos enfrentamos en todo el mundo y mostraban el ciclo del nitrógeno. Presentamos la necesidad de los bioestimulantes para que las plantas aprovechen mejor los nutrientes de que disponen, lo que permite a los productores utilizar menos fertilizantes , y también el efecto de los bioestimulantes en las raíces de las plantas.

Influencia de los bioestimulantes en las raíces de las plantas

Existen varias estrategias mediante las cuales los bioestimulantes y los nutrientes vegetales pueden ayudar a resolver "el problema de los fertilizantes".

En nuestro artículo anterior dimos algunas pinceladas sobre el problema de los fertilizantes al que nos enfrentamos en todo el mundo y demostramos la importancia del ciclo del nitrógeno. Presentábamos el valor de los bioestimulantes como medio para que las plantas aprovechen mejor los nutrientes de que disponen, permitiendo así a los productores utilizar menos fertilizantes. Léalo aquí.

¿Cuáles son las estrategias concretas en las que los bioestimulantes pueden marcar la diferencia?

En el siguiente artículo se explica la influencia de los bioestimulantes en el sistema radicular de las plantas.

Mejorar la absorción de nutrientes por las plantas (especialmente nitrógeno y fósforo) alterando sus características morfológicas (Halpern et al., 2015), por ejemplo Cambios en los parámetros de nutrientes de las raíces (por ejemplo, estructura y morfología - tenemos pruebas de que las formulaciones Maxstim pueden conseguirlo).

La estructura de las raíces de las plantas puede responder a la aplicación o disponibilidad de bioestimulantes modificando su crecimiento. Los cambios en la arquitectura y la superficie de las raíces pueden permitir a las plantas explorar un mayor volumen de suelo y captar nutrientes de forma más eficaz. En consecuencia, un suelo que contenga un menor nivel de nutrientes puede aportar la misma cantidad de nutrientes al cultivo si las raíces de las plantas crecen y acceden a un mayor volumen de suelo.

Imagine poder tener un 20% más de cosecha con la misma cantidad, o menos, de abono radicular.

Morfología de la raíz: Se sabe que la morfología de las raíces es importante para la adquisición de nutrientes con baja movilidad en el suelo (Nye & Tinker 1977). Sin embargo, para nutrientes más móviles, por ejemplo NO3 - y NH4 +, la morfología de la raíz se considera a menudo de menor importancia. Forde y Lea (2007) informaron de un efecto significativo del aminoácido glutamato, incluso a concentraciones muy bajas, en el cambio de la arquitectura de la raíz mediante la inhibición del crecimiento de la raíz primaria y el aumento de la ramificación de la raíz cerca del ápice de la raíz. El aumento de la ramificación de las raíces inducido por la aplicación de glutamato puede aumentar la densidad del sistema radicular mejorando la capacidad de la planta para explorar el volumen del suelo y para absorber nutrientes y agua.

Los efectos bioestimulantes de los hidrolizados de proteínas (que contienen aminoácidos) también pueden deberse a cambios en la comunidad microbiana de la rizosfera. Por ejemplo, Luziatelli et al. (2016) en un ensayo con lechugas informaron de que la aplicación de hidrolizados proteicos derivados de plantas aumentó la población de especies bacterianas productoras de auxina, ácido 3-indolacético y otros compuestos similares a la auxina. Los cambios en el crecimiento de las plantas a menudo se deben a la presencia de péptidos bioactivos que inducen actividades similares a las hormonas, por ejemplo, auxina, giberelinas y brasinoesteroides, que implican interacciones complejas entre las fitohormonas (Colla et al., 2015; Kim et al., 2019).

Relación raíz/brote: Una forma de que una planta acceda a más nutrientes radiculares es desarrollar un sistema radicular más grande. Sin embargo, esta estrategia tiene un coste. Los sistemas radiculares más grandes pueden desviar más carbono de los brotes, limitando la fotosíntesis y la capacidad del cultivo para fijar y almacenar carbono en la cosecha. Algunos estudios indican que la relación entre el tamaño de la raíz y el rendimiento con niveles bajos de N no está clara y puede ser negativa (Gallais & Coque 2005), por lo que el desarrollo de raíces más grandes puede ser una estrategia subóptima para algunos cultivos. Con altos niveles de nutrición, la relación raíz/brote suele ser menor y, en estas condiciones, parámetros como el pH y la temperatura pueden ser más importantes para la absorción de N que la morfología de la raíz. La proporción entre raíces y brotes también cambia a medida que la planta se desarrolla, siendo la tendencia general (al menos en plantas herbáceas) hacia un sistema radicular relativamente más pequeño a medida que la planta envejece, independientemente del nivel de nutrientes.

Densidad de longitud de raíces: La densidad de longitud de las raíces es la longitud de las raíces por volumen de suelo. Una mayor densidad de longitud de las raíces (por ejemplo, un mayor número de raíces de menor diámetro, en contraposición a un menor número de raíces grandes) puede mejorar la adquisición de nutrientes al aumentar la superficie radicular sin necesidad de aumentar la asignación de carbono a la raíz (Marschner 1995). En consecuencia, se ha sugerido que el aumento de la densidad de longitud de las raíces puede mejorar la adquisición de N en algunos cultivos.

La siguiente imagen muestra los efectos de los bioestimulantes complejos de Maxstim en la raíz de la hierba de centeno: sin tratar frente a tratada.
Imagen que muestra el efecto bioestimulante de Maxstim en la raíz de la hierba de centeno

 

Vigor radicular: El simple hecho de tener una mayor proporción entre raíces y brotes a lo largo de la vida de la planta puede no ser siempre útil para aumentar la eficiencia en el uso del nitrógeno en algunas situaciones agrícolas, pero la capacidad de desarrollar un gran sistema radicular en una fase temprana parece ser beneficiosa en determinadas condiciones. Liao et al. (2004, 2006) descubrieron que, en suelos arenosos con un alto potencial de lixiviación, la capacidad de las plantas para explorar rápidamente el suelo y capturar el NO3 disponible era importante para optimizar la absorción de nitrógeno del suelo. Estas plantas no tenían una mayor relación raíz/brote en la cosecha final, pero su desarrollo radicular era más rápido que en plantas con raíces menos vigorosas.

Proliferación de raíces en respuesta al nitrógeno: Mientras que el crecimiento de las raíces en relación al crecimiento de los brotes es generalmente reducido cuando los niveles de N en el suelo son altos, se sabe que las raíces proliferarán en respuesta a parches localizados de alto N (Drew et al., 1973; Drew, 1975; Drew & Saker, 1975; Laine et al., 1995). Esto parecería ser una adaptación evolutiva para que la asignación de raíces no se desperdicie en áreas del suelo que contienen poco N.

Raíces profundas frente a raíces superficiales: Las raíces más profundas tienen claramente el potencial de acceder a más agua y nutrientes que las raíces superficiales, pero las densidades de longitud de las raíces son generalmente menores a mayor profundidad en el perfil del suelo (Barraclough 1986; Wiesler & Horst 1993, 1994). En suelos porosos en los que el N aplicado en superficie se distribuye rápidamente en profundidad dentro del horizonte del suelo, las plantas que pueden desarrollar una mayor masa radicular más abajo en la longitud del sistema radicular tendrían una ventaja en la mejora de la absorción de N y en la reducción de las pérdidas por lixiviación de N del suelo.

Pelos radiculares: Los pelos radiculares pueden contribuir en un 70-80% a la superficie total de la raíz y, por tanto, desempeñan un papel crítico en la absorción de nutrientes. Estas estructuras son importantes para aumentar la superficie de las raíces a través de un diámetro radicular efectivo mayor con una inversión relativamente baja en materia seca y carbono asignado. Se ha demostrado que el número y la densidad de los pelos radiculares aumentan en respuesta al estrés por nutrientes. También se ha demostrado que la aplicación exógena de aminoácidos tiene un efecto sobre la morfología de las raíces. En concreto, la aplicación de L-glutamato a la raíz inhibió el crecimiento de la raíz primaria y estimuló la ramificación de la raíz (Walch-Lui et al., 2006). También estimuló el desarrollo de pelos radiculares cerca de la punta de la raíz (Walch-Lui et al., 2006). Este efecto fue específico del L-glutamato y no se produjo en respuesta a aplicaciones de otros 21 aminoácidos, incluido el D-glutamato.

Esté atento a nuestras próximas publicaciones, de la 3ª a la 6ª parte, sobre el problema de los fertilizantes. Si quieres asegurarte de que eres el primero en leer nuestra información , regístrate aquí.

¿Qué datos se necesitan para demostrar la eficacia de los bioestimulantes?

Tipo de información que puede respaldar una reclamación

Diversos tipos de datos y pruebas empíricas pueden respaldar la justificación de una alegación. Aunque no es estrictamente jerárquico, tiene sentido comenzar con la literatura científica revisada por pares publicada en y los datos existentes y, a continuación, complementar esa información según sea necesario con nuevos datos experimentales obtenidos en condiciones controladas y ensayos de campo.

Los datos generados en condiciones controladas (invernadero, cámaras de crecimiento, fenotipado, etc.) procedentes de fuera de la Unión Europea deben ser admisibles si las condiciones climáticas probadas pueden aplicarse dentro de la UE y:

  • si procede de las propias instalaciones del fabricante con certificación GEP/GLP.
  • si el socio de investigación independiente (centro contratado, universidad, etc.) que generó los datos goza de buena reputación, o
  • si el fabricante puede demostrar de otro modo que la calidad de la metodología y los datos obtenidos son sustancialmente equivalentes a los que se obtendrían en una instalación BPA/BPL.

Utilización de la bibliografía publicada y los datos existentes

La literatura científica revisada por expertos puede respaldar una afirmación.

La bibliografía puede utilizarse para describir el modo de acción del producto, la biología de los microorganismos utilizados o cualquier estudio preliminar descrito en artículos publicados pertinentes que respalden la base de la declaración propuesta.

La bibliografía científica puede utilizarse para respaldar una declaración si es de calidad aceptable (por ejemplo, según los criterios descritos en Klimisch et al. (1997)). Al mismo tiempo, los efectos sinérgicos o emergentes que resultan de la combinación de sustancias dentro de un producto implican que es poco probable que la literatura por sí sola sea suficiente para justificar plenamente una alegación.

Datos experimentales

Las alegaciones de bioestimulantes pueden apoyarse en datos experimentales generados en condiciones controladas (laboratorio, invernadero, cámara de crecimiento, fenotipado, etc.) y/o en el campo (ensayos de campo).

Los datos adicionales procedentes de estudios de laboratorio a pequeña escala y de estudios en cámara de crecimiento constituirán a menudo un componente vital del paquete general de justificación de la declaración que se proporcione.

Si se utilizan datos de campo, deben incluirse al menos algunos datos de la UE.

Los datos de campo de fuera de la UE pueden respaldar los datos de la UE si ambos se generan en condiciones geoclimáticas similares (y estas corresponden al contexto previsto para el uso del producto). Existen directrices para determinar la comparabilidad de las condiciones geoclimáticas (Organización Europea y Mediterránea de Protección de las Plantas [EPPO], 2014).

La importancia de los datos para evaluar la eficacia de los bioestimulantes

Antecedentes: A medida que se comprende mejor la necesidad de los bioestimulantes y se establece su lugar en el arsenal de los agrónomos, se hace más importante crear un medio creíble de generar y evaluar su uso y eficacia. Maxstim Ltd es líder en el diseño y la fabricación de bioestimulantes y comprende la necesidad de demostrar la integridad y la calidad de los datos de apoyo que sustentan el rendimiento de nuestros productos.

Este documento describe detalladamente cómo nuestro equipo técnico y de desarrollo de productos lleva a cabo la evaluación del rendimiento de los productos y cómo se generan y evalúan los datos de eficacia en cuanto a calidad y presentación de informes. Al mismo tiempo, se reconoce que disponer de datos sólidos sobre los efectos del producto es irrelevante si no contribuye al valor real para el agricultor/productor.

Procedimientos de Maxstim para respaldar las alegaciones de bioestimulantes

Para poder acceder al mercado único de la Unión Europea, se exige el marcado CE para todos los productos fertilizantes (cuya definición incluye ahora los bioestimulantes).

Esto está cubierto por el Reglamento (UE) 2019/1009 FPR publicado en julio de 2019 y que será plenamente operativo en julio de 2022.

El Consejo Europeo de la Industria de Bioestimulantes (EBIC) ha desarrollado algunas directrices a seguir a la hora de justificar las declaraciones de bioestimulantes vegetales. Se espera que estos principios se incorporen a las normas europeas armonizadas que está elaborando actualmente el Comité Europeo de Normalización (CEN) para apoyar la aplicación del reglamento (Ricci et al., 2019; General principles to justify plant biostimulant claims. Frontiers in Plant Science Volumen 10, artículo 494).

Maxstim ha adoptado estos procedimientos para demostrar las alegaciones de bioestimulantes. Se basan en la definición de bioestimulantes de la UE:

Producto fertilizante de la UE cuya función es estimular los procesos de nutrición de las plantas, independientemente del contenido en nutrientes del producto, con el único objetivo de mejorar una o varias de las siguientes características de la planta o de la rizosfera de la planta
(a) eficiencia en el uso de nutrientes
(b) tolerancia al estrés abiótico
(c) rasgos de calidad
(d) disponibilidad de nutrientes confinados en el suelo o la rizosfera
(e) mejora del rendimiento (aumento o seguridad del rendimiento)

Hay que tener en cuenta que los efectos del estrés biótico no pueden separarse totalmente del estrés abiótico. Por consiguiente, la reducción del estrés abiótico puede tener un efecto indirecto sobre el impacto de las plagas y enfermedades en las plantas de cultivo.

Los bioestimulantes vegetales "tendrán los efectos declarados en la etiqueta"

  • Se elaborará un expediente de evaluación de la conformidad para los productos Maxstim, que incluirá pruebas de los efectos del producto.
  • Las normas europeas armonizadas indicarán qué constituye una prueba convincente

Principios subyacentes para justificar una alegación de bioestimulante: Datos

  • Se pueden utilizar los datos existentes (anteriores al Reglamento 2019/1009 FPR)
  • Los conjuntos de datos existentes y los nuevos deben cumplir unos Criterios de Calidad Experimental aceptables (pueden ser generados por el fabricante, investigadores independientes, distribuidores o cultivadores).
  • Los datos deben tener relevancia agronómica (es decir, la mejora del rendimiento, debe demostrar una tendencia agronómica biológicamente relevante)

Los datos deben ser de calidad suficiente para respaldar cualquier afirmación:

Para evaluar la calidad de los datos puede utilizarse una puntuación Klimisch (Klimisch et al., 1997) para evaluar la solidez de los datos. Las puntuaciones de 1 y 2 son aceptables, aunque los datos con puntuaciones de 3 y 4 pueden utilizarse como parte de una evaluación más amplia, por ejemplo, para respaldar observaciones de tendencias de datos "agronómicamente" positivas (es decir, no necesariamente significativas desde el punto de vista estadístico) en comparación con parcelas no tratadas en ensayos de campo.