El ajo con selenio tiene muchos beneficios para la salud de los consumidores, y el procesamiento de las hojas permite una entrega rápida del micronutriente en la cantidad adecuada sin toxicidad excesiva.
El ajo (Allium sativum L.), una planta herbácea bienal del género Allium, de la familia Liliaceae, posee un considerable valor económico y medicinal. Su ingrediente activo, la alicina, se considera el «antibiótico natural de amplio espectro», y su precursor, la aliina, se denomina «penicilina de cultivo natural».
En un artículo de investigadores chinos (Laboratorio Clave de Biología y Selección Genética de la Batata, Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, Instituto de Ciencias Agrícolas de Xuzhou en el Distrito de Xuhuai, Provincia de Jiangsu; Instituto de Investigación de la Batata, Academia China de Ciencias Agrícolas), que se centra en la biofortificación del ajo con selenio.
China, como principal productor mundial de ajo, representa más del 90% de la producción mundial. Por ejemplo, en la provincia de Jiangsu, la superficie cultivada de ajo alcanzó las 82.000 hectáreas en 2024 (un aumento de 3.333,33 hectáreas), con una producción de 1,42 millones de toneladas (un aumento de 70.000 toneladas) y unos ingresos por exportación de 420 millones de dólares estadounidenses, lo que pone de relieve el papel crucial de esta industria en el aumento de los ingresos de los agricultores chinos.
El selenio, un micronutriente esencial para el cuerpo humano, participa en diversos procesos metabólicos. Su deficiencia puede provocar numerosas enfermedades. Estudios clínicos han confirmado que una suplementación adecuada de selenio puede aliviar eficazmente el daño renal causado por la intoxicación por plomo en niños, reducir los efectos secundarios de la radioterapia y potencialmente mejorar los síntomas de la epilepsia.
La deficiencia de selenio es un problema grave en China, donde el 72 % de la población vive en zonas con deficiencia de selenio. Además, existen problemas de deficiencia de selenio en los suelos en 22 provincias del país, lo que resulta en niveles generalmente bajos de este importante micronutriente en los productos agrícolas.
El ajo en sí tiene notables propiedades fortificantes de selenio: contiene entre 20 y 30 veces más selenio que las verduras normales, lo que lo convierte en una fuente ideal de suplemento dietético de selenio.
Estudios previos han demostrado que el aporte de micronutrientes como el selenio a las plantas mediante métodos de fortificación agronómica y biológica puede mejorar la calidad nutricional de los cultivos y aumentar el contenido de micronutrientes en productos y subproductos. Por lo tanto, el uso racional de fertilizantes de selenio es especialmente importante en el cultivo de ajo en zonas con deficiencia de selenio.
El uso de fertilizantes de selenio también aumenta el rendimiento, la calidad y la resistencia al estrés: en el trigo, aumenta significativamente el contenido de selenio en los granos y mejora la resistencia al estrés.
En la actualidad, los fertilizantes de selenio se dividen principalmente en cuatro tipos: fertilizantes de selenio nano, fertilizantes de selenio biológico (fertilizantes de selenio microbianos), fertilizantes de selenio orgánicos y fertilizantes de selenio inorgánico.
Numerosos estudios han confirmado que la pulverización foliar es más eficaz que la aplicación al suelo porque la pulverización foliar puede transportar rápidamente nutrientes a partes específicas de la planta, optimizando así la absorción de nutrientes, el crecimiento y el desarrollo.
La concentración de selenio aplicado debe controlarse estrictamente: en concentraciones altas, resulta tóxico para algunas plantas, causando retraso del crecimiento, alteraciones en los pigmentos fotosintéticos y clorosis. En experimentos previos con pulverizaciones foliares y aplicación al suelo, la concentración de selenio fue inferior a 100 g por hectárea, y en este rango se observó un efecto estimulante del selenio sobre el crecimiento vegetal.
Estudios previos sobre la aplicación foliar de fertilizante de azufre al ajo se llevaron a cabo después del período de reverdecimiento del ajo (alrededor del 20 de marzo) con aplicaciones cada siete días hasta el período de expansión del bulbo, lo que proporciona una referencia para establecer el momento de la fertilización en este estudio.
En este estudio, se evaluaron sistemáticamente cuatro formulaciones diferentes de fertilizantes de selenio: fertilizante de nanoselenio, fertilizante de selenio quelado con EDTA, fertilizante de selenio orgánico y fertilizante de selenio microbiano. Más específicamente, se utilizaron fertilizantes de nanoselenio (Zhongnong Selenium Science and Technology Rich Selenium Research Institute Co., Se ≥ 5%), fertilizante de selenio quelado con EDTA (Zhengzhou Zhengyan Biotechnology Co., Se ≥ 10%), fertilizante de selenio orgánico (Yangling Aobang Bioscience Co., Ltd., Se ≥ 500 mg L) y fertilizante de selenio microbiano (Zhengzhou Kaijin Agricultural Science and Technology Co., Se ≥ 2000 mg L), y se desarrollaron 13 combinaciones de tratamientos.
Utilizando el ajo Xusuan 918 como material experimental, los investigadores aplicaron enfoques analíticos integrales que incluyen análisis de componentes principales y metodología de función de membresía para determinar el protocolo de fertilización óptimo para el cultivo de ajo enriquecido con selenio.
Se realizaron dos experimentos consecutivos de selección de fertilizante de selenio para ajo entre 2023 y 2025. La variedad de ajo de prueba «Xu Xuan918» se plantó en dos temporadas, el 1 de octubre de 2023 y 2024, respectivamente, en la base experimental de la Academia Agrícola de Xuzhou (Xuzhou, China), utilizando un diseño de bloques al azar con tres réplicas por tratamiento. Las condiciones de siembra fueron: distancia entre plantas de 12 cm, distancia entre hileras de 20 cm y superficie de parcela de 10 m² (2 m × 5 m). El análisis agronómico de las plantas se realizó según las normas generalmente aceptadas.
La aplicación de fertilizante de selenio (Se) se realizó mediante alimentación foliar durante las etapas críticas de crecimiento del ajo, a saber, la etapa de reverdecimiento (20 de marzo de 2024 y 2025), la etapa de encabezamiento (20 de abril de 2024 y 2025) y la etapa de agrandamiento del bulbo (30 de abril de 2024 y 2025).
Cada etapa crítica de crecimiento se acompañó de una fertilización foliar con 2 L de fertilizante de selenio por parcela. Los parámetros observados incluyeron:
1. En la etapa de emergencia del tubo, se midió la altura de la planta y el área de las hojas.
2. En la etapa de maduración del bulbo, se midió el peso crudo y los indicadores de calidad (contenido de vitamina C, azúcar soluble, proteína soluble y alicina).
3. Después de secar los bulbos, se registró el peso seco de los bulbos y los indicadores agronómicos (altura del bulbo, diámetro del bulbo y peso de un bulbo).
4. Se determinó el contenido de selenio en hojas y bulbos.
Durante estos dos años, el clima en el sitio de plantación fue anormalmente alto y se observó una sequía continua de marzo a abril en 2024 y 2025. Estudios anteriores han demostrado que las altas temperaturas y la sequía pueden afectar el rendimiento del ajo, especialmente el clima anormal en la etapa de crecimiento después del reverdecimiento del ajo, lo que tiene un efecto particularmente significativo en el rendimiento de los bulbos de ajo.
El crecimiento de las plantas depende en gran medida de la sequía. El estrés hídrico provoca el cierre estomático, la fotoinhibición y una disminución de la producción de fotones del PSII. La clorofila y la estructura del cloroplasto acumulan daños. Bajo estrés hídrico, la fotosíntesis foliar disminuye inicialmente debido a la disminución de la conductancia estomática (causada por el ácido abscísico), lo que conlleva una menor absorción de CO2. A medida que el estrés persiste, el daño metabólico inhibe aún más la fijación de CO2, lo que afecta la acumulación de materia seca.
Muchos científicos han descubierto que el uso de selenato puede proteger los cloroplastos, mantener su integridad estructural y funcionalidad, reducir los efectos de las especies reactivas de oxígeno y mejorar la estabilidad de la transferencia de electrones en la fotosíntesis, aumentando así la tasa de fotosíntesis y mejorando la resistencia a la sequía en las plantas.
La variedad de ajo utilizada en este experimento puede alcanzar rendimientos de bulbos de más de 24 t/ha en condiciones climáticas normales.
En este estudio, debido a condiciones climáticas desfavorables, el rendimiento de los bulbos de control fue de tan solo 17,64 t/ha. Tras la aplicación de fertilizante de selenio, el rendimiento máximo alcanzó 20,95 t/ha. Es decir, la aplicación foliar de selenio puede reducir el impacto de las condiciones desfavorables en el rendimiento.
Este estudio encontró que la acumulación de selenio en las hojas era mucho mayor que en los bulbos, lo que es consistente con estudios previos de que el selenio en las plantas se acumula principalmente en las partes aéreas.
Podemos aumentar la eficiencia de la absorción y utilización de selenio mediante la pulverización foliar. Al comparar la proporción de selenio en bulbos y hojas, observamos que la transferencia de selenio de las hojas a los bulbos fue mayor en el tratamiento con nanofertilizantes de selenio, con una tendencia a aumentar con la concentración. Esto indica que estos tratamientos pueden promover eficazmente la transferencia de selenio de los órganos vegetativos a los órganos de almacenamiento. Este resultado proporciona una base importante para la selección de fertilizantes de selenio en la producción de ajo enriquecido con selenio, señalaron los autores del artículo.
La alicina es un compuesto natural sintetizado por el ajo que posee un efecto protector contra la inflamación tisular y la remodelación vascular mediada por el estrés oxidativo. El contenido de alicina es el principal indicador del valor nutricional del ajo. El estudio reveló que la aplicación de fertilizante de nanoselenio podría aumentar significativamente el contenido de alicina en los bulbos de ajo, y que este contenido aumentó con el aumento de la concentración de fertilizante de nanoselenio.
Los ensayos de campo que abarcaron dos ciclos de producción consecutivos (2023-2025) permitieron un análisis exhaustivo de todos los grupos de tratamientos, evaluando los rasgos morfológicos sobre el suelo, el rendimiento de los bulbos, la acumulación de selenio y la calidad nutricional, seguido de una evaluación mediante análisis de componentes principales y la metodología de funciones de pertenencia.
Los principales resultados muestran que para la promoción del crecimiento: la fertilización con Se mejoró significativamente el crecimiento aéreo, con 50 mg L-1 de Se orgánico mostrando una eficacia óptima. Mejora del rendimiento: el tratamiento con Se microbiano a 25 mg L-1 logró la mejora del rendimiento más significativa. Mejora de la calidad: el valor nutricional (azúcares solubles, vitamina C, etc.) y el enriquecimiento de Se se maximizaron con la aplicación de 50 mg L-1 de nano -Se. La evaluación integral mostró que el tratamiento con 50 mg L-1 de nano -Se (valor D: 0,571) mostró resultados superiores en todos los parámetros: promoción del crecimiento (21,83% de aumento en el ancho de la planta), mejora del rendimiento (10,04% más de peso seco que el control) y mejora de la calidad (29 veces más contenido de Se en los bulbos). Estos resultados establecen esta formulación como el protocolo de fertilización recomendado para la producción de ajo enriquecido con Se.
Fuente: Plantas 2025, doi.org/10.3390/plants14162505
