La importancia del uso de bioestimulantes en la mejora de la sostenibilidad de los cultivos

Estamos en una época en que la fertilización tradicional de los cultivos está cambiando, debemos adoptar un nuevo enfoque de la fertilización y abandonar la estrategia clásica de reponer cada año los nutrientes a las parcelas, aplicando una visión más dinámica y global, teniendo en cuenta que el suelo es un espacio vivo, en el que interactúan microorganismos y diversos materiales, que son los verdaderos protagonistas de la fertilización.

En 2030 deberá reducirse el uso 50 % de agroquímicos y el 20 % de fertilizantes químicos

Los objetivos agrícolas de la Unión Europea para el año 2030 es reducir el 50 % en el uso de agroquímicos, el 20 % en el empleo de fertilizantes y una limitación del 50 % en las pérdidas de nutrientes, junto con un incremento de la superficie ecológica hasta alcanzar una ocupación del 25 % de las tierras agrícolas.

La agricultura moderna necesita revisar sus prácticas mediante la integración de enfoques novedosos para producir alimentos de una manera sostenible (Colla et al., 2015). El uso de bioestimulantes, que pueden reducir la dependencia de insumos químicos, en particular fertilizantes sintéticos, así como asegurar la estabilidad de la productividad en condiciones ambientales y edáficas desfavorables (Calvo et al., 2014 y Yakhin et al., 2017). 

Según el Reglamento de la Unión Europea (2019/1009), los bioestimulantes son “productos fertilizantes capaces de estimular procesos de nutrición vegetal, independientemente del contenido en nutrientes de los productos”. 

Los bioestimulantes son productos fertilizantes capaces de estimular procesos de nutrición vegetal, independientemente del contenido en nutrientes de los productos

Qué son los bioestimulantes y en qué se diferencian los biofertilizantes 

Los bioestimulantes agrícolas son sustancias/moléculas naturales o sintéticas, que aplicado solo o en mezcla sobre plantas, semillas o raíces actúan sobre la fisiología de la planta de diferentes formas y por diferentes vías para mejorar el vigor del cultivo, el rendimiento y calidad de la cosecha, bien mejorando la disponibilidad de nutrientes, optimizando su absorción, o incrementando la tolerancia a estreses abióticos, sin importar su contenido nutricional (Du lardin, P. et al. 2015). 

Pueden ser desde los ácidos húmicos y fúlvicos, las macro y microalgas, los hidrolizados de proteínas de origen animal o vegetal, silicio, extractos de plantas, hongos micorrizas arbusculares y rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal.

Un bioestimulante no se utiliza para reemplazar a los fertilizantes

Por tratarse de bioproductos de composición diversa, la estimulación de procesos fisiológicos puede ocurrir a través de la acción de sus componentes por separado, por sus interacciones o sinergismo. La consecuencia de este cóctel de biomoléculas es la estimulación de la expresión de genes que se traduce en la activación del metabolismo primario y/o secundario en las plantas.

Estos bioproductos tradicionalmente se consideraron dentro del grupo de reguladores de crecimiento, aunque, desde un punto de vista legal y por definición, su acción biológica no puede atribuirse a fitohormonas, así como tampoco a fertilizantes si su composición contiene iones minerales cuya concentración pudiera provocar este efecto.

Los bioestimulantes operan a través de mecanismos diferentes a los fertilizantes, independientemente de la presencia de nutrientes en los productos.

Un bioestimulante no se utiliza para reemplazar a los fertilizantes, sino que se pueden emplear conjuntamente para lograr un mayor y mejor crecimiento de las plantas, dado que proporcionan protección adicional contra estreses, usan los nutrientes de los fertilizantes de forma más eficiente y mejoran la absorción de los mismos.

Con los bioestimulantes se minimiza el uso de productos químicos ya que, al reforzar las defensas de la planta, esta está más sana y fuerte para afrontar plagas y enfermedades. 

Tradicionalmente se consideraron a los bioestimulantes dentro del grupo de reguladores de crecimiento

Efectos e importancia del uso de los bioestimulantes en la sostenibilidad de los cultivos

Los bioestimulantes se utilizan cada vez más en la agricultura convencional y se pueden utilizar en la agricultura ecológica, ayudan a mejorar las prácticas de producción, mejorando los rendimientos y calidad de los cultivos.

Los bioestimulantes colaboran en la síntesis y la absorción de nutrientes fundamentales, fitohormonas y proteínas. Esto lo consiguen gracias a sus quelantes naturales que desbloquean el suelo y facilitan la asimilación por las plantas, mejorando la asimilación de abonos foliares y reduciremos el impacto de productos fitosanitarios como los herbicidas.

Los bioestimulantes actúan sobre el vigor de la planta, no tienen acción directa sobre enfermedades y plagas. Son complementarios a los fertilizantes agrícolas y productos fitosanitarios.

El uso de bioestimuladores permite un mejor aprovechamiento de los aportes de fertilizantes tradicionales, reduciendo su aplicación. Se reduce el riesgo por el exceso de nutrientes y fitosanitarios en el medio ambiente, teniendo cosechas más sanas.

Los modos de aplicación pueden ser tanto en la parte aérea de la planta, como a nivel de las raíces bien en el propio suelo o mediante el agua de riego.

Cada bioestimulante puede estar formulado para provocar efectos distintos en un tipo de cultivo u otro. Sus utilidades son diversas según las necesidades de cada momento:

• Incrementar la tolerancia de los cultivos para superar los estreses abióticos.
• Facilitar la asimilación de nutrientes, traslocación y uso.
• Mejorar la eficiencia del metabolismo de las plantas que mejora a su vez los rendimientos del cultivo y la calidad.
• Mejorar la calidad de los frutos: incremento en azúcares, color, tamaño fruto, etc.
• Mejorar la fertilidad del suelo; especialmente mediante el fomento del desarrollo de microorganismos del suelo.
• Regula la cantidad de agua en las plantas.
• Favorece a la conservación y cuidado del suelo 
• Los bioactivadores favorecen el crecimiento y la formación de las plantas durante todo el ciclo del cultivo, desde la plantación hasta la cosecha.

Las plantas durante su crecimiento se enfrentan a situaciones adversas, que afectan o pueden afectar a su crecimiento, a la vez que se vuelven más propensas a enfermedades. Son situaciones de estrés en las plantas. 

Las situaciones que provocan este estrés son, por ejemplo:

• Temperaturas extremas
• Salinidad del suelo
• Enfermedades
• Plagas
• Trasplantes
• Sequías pronunciadas
• Heladas
• Podas
• Uso de herbicidas e insecticidas

En los últimos años, se está estudiando cada vez más cómo los diferentes bioestimulantes contribuyen en el estrés vegetal, tanto de origen abiótico como biótico, y cómo contribuyen a lo que se denomina ‘defensa inducida de plantas’. 

Hace más de 20 años, en el primer Simposio Internacional de Resistencia Inducida a Enfermedades de Plantas celebrado en Grecia, se definió el término resistencia inducida, se identificó para designar a todos los tipos de respuestas que incitan a las plantas a protegerse de las plagas, incluyendo tanto respuestas locales como sistémicas (Cavalcanti et al., 2005).

En la inducción de la defensa, el reconocimiento planta-patógeno juega una función central. Las plantas desarrollaron respuestas que se activan de manera sistémica tras la infección local, con el fin de aumentar la magnitud y velocidad de la respuesta defensiva. 

Los tipos de respuestas sistémicas que se conocen, de forma general, son: la resistencia sistémica adquirida (RSA), la resistencia sistémica inducida (RSI) y la resistencia inducida por heridas. Esta última, en ocasiones, se integra con la RSI.

El uso de los bioestimulantes en la rizosfera

Cada vez tenemos más conocimiento de las aplicaciones y principios activos biológicos que contienen los bioestimulantes, invirtiéndose cada vez más para analizar sus efectos por separado y sus sinergias en su aplicación conjunta. 

Actualmente los bioestimulantes tiene caracterizado en que funciones fisiológicas de las plantas se contribuyen, cómo lo hacen y sus efectos beneficiosos en el desarrollo del cultivo y/o ante situaciones estrés y en ausencia de estas. 

Se está estudiando y caracterizando diferentes materias y microorganismos que pueden contribuir a mejorar las sostenibilidad y rendimientos de los cultivos:

• Estudios sobre los microorganismos que contienen los suelos agrícolas y materias orgánicas utilizadas en la producción agrícola. 
• Nuevas materias que favorezca la bioestimulación de las plantas como el azufre.
• Diferentes aminoácidos con mayor efecto bioactivo en planta y suelo.
• Bioestimulantes que potencian más la asimilación de determinados nutrientes, que favorezcan el mayor desarrollo radicular, etc., que favorezcan la mitigación de los efectos de los diferentes estreses a los que se verá sometidas las plantas. 

Para entender cómo funcionan estos bioproductos es fundamental tener un conocimiento exhaustivo de que pasa en la zona del suelo donde se encuentra la mayor parte de las raíces de las plantas, denominado rizosfera.

La rizosfera es la región del suelo ocupada por las raíces de las plantas. Constituye un ambiente favorable para el desarrollo de microorganismos, como bacterias, hongos y otros como nemátodos, ácaros, insectos, etc., encontrándose en esta zona mayores cantidades que en el resto del suelo. 

La rizosfera presenta una alta concentración de nutrientes, como exudados procedentes de las raíces (carbohidratos), que son fuente de energía para los microorganismos que se encuentran alrededor, estos a su vez protegen a las raíces de organismos patógenos y solubilizan minerales haciéndolos más asimilables.

Actualmente está tomando importancia el suelo agrícola no solo como suministro de nutrientes esenciales y sostén de las raíces, si no como factor clave en la mejora de la sostenibilidad en la agricultura y todo pasa por una buena salud del suelo agrícola.

La salud del suelo conlleva tener suelos con buena estructura y baja compactación y con buenos niveles de materia orgánica, lo que implica una mejor reserva de nutrientes, mayor intercambio de nutrientes, una mayor actividad de los microorganismos del suelo, etc. 

Además, una buena salud del suelo contribuye a proteger la calidad de las aguas en los ecosistemas agrarios reduciendo el impacto de factores como la escorrentía y la lixiviación. 

La salud del suelo juega un papel fundamental en la biodiversidad en el suelo, promoviendo la biodiversidad de los suelos tendremos un mayor rango de organismos beneficiosos para contribuir a mejorar el equilibrio entre microorganismos beneficiosos de aquellos que no lo son tanto.

Manejo de los bioestimulantes

En la normativa europea actualmente los bioestimulantes no están reconocidos. En la próxima legislación de fertilizantes (que se publicará en breve) se incluirá los bioestimulantes. Es evidente que su uso es cada vez mayor por lo tanto es necesario homogeneizar el marco regulatorio de estos compuestos.

El futuro Reglamento Armonizado de la Unión Europea de Fertilizantes (Reforma 2003/2003) pretende convertirse en la única norma que englobe a todos los fertilizantes y bioestimulantes, en julio de 2022 se sustituirá por el nuevo Reglamento Europeo de Fertilizantes 2009/2019.

Con la nueva normativa europea pretende una armonización voluntaria, incluir nuevas categorías funcionales de productos, nuevas categorías de materiales y componentes, establece un sistema de evaluación de la conformidad, con distintos módulos según el riesgo para la salud humana, realiza un análisis por estándares o normas técnicas y fija unas normas de etiquetado (contenido, tolerancias, menciones, etc.). 

Las categorías fertilizantes serán: abono o fertilizante, enmienda caliza, enmienda del suelo, sustrato de cultivo, inhibidor, bioestimulante de plantas y mezcla de productos fertilizantes. Entendiendo como bioestimulante de plantas un producto fertilizante cuya función consista en estimular los procesos de nutrición de las plantas con independencia del contenido de nutrientes del producto.

Cómo elegir el mejor bioestimulante que se adapte a las necesidades de mi cultivo

Hay muchas sustancias que forman parte de la composición de un producto bioestimulante (ácidos húmicos y fúlvicos, aminoácidos, extractos de algas y microalgas, microorganismos como hongos o bacterias...), las cuales provocan distintos efectos en el cultivo.

El nivel de efectividad depende de muchos factores, como el propio tipo de cultivo, el estado del suelo o las buenas prácticas en el campo. Hay que tener en cuenta el momento, la dosis y la especificidad de cada cultivo es clave para su impacto en las plantas. No todos estos productos son iguales y es necesario entender qué y cuándo deben aplicarse.

El modo de aplicar el bioestimulante también contribuye a una mayor efectividad, las aplicaciones se pueden realizar al propio cultivo en la parte aérea como en la zona de raíces.

Por ejemplo, si se quiere inducir la resistencia de la planta para afrontar las situaciones de estrés se puede recurrir a un tipo de bioestimulantes como bacterias, si se pretende favorecer el desarrollo radicular y crecimiento del cultivo, mejorar las características organolépticas del fruto, o bien reducir el uso de fertilizantes químicos, por poner sólo algunos ejemplos como hongos micorrícicos o extractos de macro y microalgas. 

Conclusiones 

La producción agrícola debe ir a sistemas de producción más sostenibles, el uso de los bioestimulantes de origen biológico, orgánico o sintético contribuyen hacer un mejor uso de los recursos y reducción de los productos de síntesis química.

Los bioestimulantes mejoran los rendimientos y calidad de los cultivos, además de mejorar el estado de la planta que sea capaz de tolerar determinados estreses tanto abióticos como bióticos. 

Un bioestimulante no se utiliza para reemplazar a los fertilizantes, sino que se pueden emplear conjuntamente para lograr un mayor y mejor crecimiento de las plantas, dado que proporcionan protección adicional contra estreses, usan los nutrientes de los fertilizantes de forma más eficiente y mejoran la absorción de estos.

Con los bioestimulantes se minimiza el uso de productos químicos ya que, al reforzar las defensas de la planta, ésta está más sana y fuerte para afrontar plagas y enfermedades. 

Se está investigando cada vez más en tener un mayor conocimiento de las aplicaciones y principios activos biológicos que contienen los bioestimulantes, invirtiéndose cada vez más para analizar sus efectos por separado y sus sinergias en su aplicación conjunta. 

Bibliografía 

Colla, G.; Rouphael, Y. Biostimulants in horticulture. Sci. Hortic. 2015, 196, 1-2.

Calvo, P.; Nelson, L.; Kloepper, J.W. Agricultural uses of plant biostimulants. Plant Soil 2014, 383, 3-41.

Cavalcanti LS, RM Di Piero, P Cia, SF Pascholati, MLV De Resende, R Romeiro. Indução de resistência em plantas a patógenos e insetos. FEALQ. Piracicaba. 2005, 11-153.

Yakhin, O.I.; Lubyanov, A.A.; Yakhin, I.A.; Brown, P.H. Biostimulants in plant science: A global prospective. Front. Plant. Sci. 2017, 7. 

AdminiFertilizer. Bioestimulantes. Salud y crecimiento para las plantas. 2018. Fertilizante.info.

Aguado-Santacruz, G.A. 2012. Introducción al Uso y Manejo de los Biofertilizantes en la Agricultura. Ed. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias. 295 pg.

Belkis Peteira Delgado-Oramas. 2020. La resistencia inducida como alternativa para el manejo de plagas en las plantas de cultivo. Revista de Protección Vegetal, Vol. 35. No 1.

Díaz-Franco, A. Mayeck-Pérez, N. 2008. La Biofertilización como tecnología sostenible. Ed. Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. 186 pg.

Du Jardin Patrick. 2015. Plant biostimulants: Definition, concept, main categories and regulation. Scientia Horticulturae, Vol. 196, 3-14.

Kuc J. 2001. Concepts and direction of induced systemic resistance in plants its application. European Journal of Plant Pathology. 107: 7-12.

Pérez de Luque, A. Ávila Gómez, C Silero Sánchez de Puerta, J.C. 2018. Biofertilizantes: Algo Más que Aportar Nutrientes. Ed. Junta de Andalucía. Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera. Consejería de Agricultura, Pesca y Desarrollo Rural.

Uwe C, JMGD Beckers, V Flors, P García-Agustín, G Jakab, F Mauch, et al. 2006. Priming: Getting Ready for Battle. MPMI. 19(10): 1062-1071.