¿Pueden los bioestimulantes influir en el crecimiento de las raíces de las plantas?
El problema de los fertilizantes (2ª parte)
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.
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.
