Los científicos polacos probaron fertilizantes foliares multicomponentes para la biofortificación de cultivos con triticale y hablaron sobre lo que realmente significa hoy y en el futuro la alimentación foliar de las plantas.
El triticale, que es un cruce entre trigo y centeno, todavía se cultiva principalmente como forraje. Sin embargo, debido a su alto potencial de rendimiento, buena calidad del grano, resistencia a las enfermedades y duras condiciones ambientales, el triticale puede desempeñar un papel importante en el creciente mercado de alimentos saludables y en el desarrollo de nuevos productos de cereales.
También es posible aumentar el valor nutricional del triticale con fertilizantes multicomponentes de hojas. Investigadores polacos lo han demostrado y explican por qué los cultivos necesitan biofortificación para aumentar el valor nutricional.
En un artículo de investigadores del Instituto de Ciencias del Suelo, Nutrición Vegetal y Protección del Medio Ambiente de la Universidad de Ciencias Ambientales y de la Vida de Wroclaw, cuyos autores, Rafal Januszkiewicz, Grzegorz Kulczycki y Elzbieta Sakala, hablaron sobre la importancia de fertilizantes foliares multicomponente en la lucha contra el hambre oculta, es decir, la carencia nutricional.
Los fertilizantes foliares tienen una importante misión
Las acciones adoptadas en el ámbito de la agricultura tienen como objetivo no sólo aumentar la producción agrícola, sino también aumentar su valor nutricional.
Seleccionar cultivos adecuados con mayor tolerancia al estrés ambiental y mejorar el valor nutricional de los cultivos comestibles y los piensos para el ganado se está convirtiendo en una prioridad.
Se estima que casi la mitad de la población mundial sufre deficiencias de micronutrientes, lo que tiene graves consecuencias para la salud. Son especialmente notorios en regiones del mundo donde las dietas son escasas y se basan principalmente en cereales.
Para funcionar correctamente, el cuerpo humano necesita una gama más amplia de nutrientes que las plantas.
Además de hierro (Fe), cobre (Cu), zinc (Zn), cloro (Cl), manganeso (Mn), molibdeno (Mo) y boro (B), también necesita yodo (I), cromo (Cr) y selenio. (Se), flúor (F) y litio (Li), a veces llamados ultraelementos.
La creciente conciencia sobre una alimentación saludable está animando a los consumidores a prestar más atención a la calidad de los productos agrícolas.
Como resultado, los agricultores buscan soluciones agronómicas que cumplan con estas expectativas. Estas soluciones deben ser rentables, fácilmente accesibles y completas. La aceptación pública y la mínima complejidad regulatoria para su uso también son factores importantes.
En este sentido, los fertilizantes multielementos que contienen macro, micro y micronutrientes pueden ser una buena opción. Seleccionados y aplicados adecuadamente, garantizan condiciones óptimas de crecimiento para las plantas y también ayudan a enriquecer sus tejidos con nutrientes clave (la llamada biofortificación o biofortificación).
De los elementos esenciales para el hombre y los animales, las mayores deficiencias se refieren al I, Fe y Zn. Por ello, se están desarrollando diversas estrategias agronómicas y genéticas para incrementar el contenido de estos elementos en las partes comestibles de los cultivos, especialmente los cereales.
Una solución sugerida es utilizar fertilizantes cuidadosamente seleccionados, tanto foliares como de suelo.
Las fórmulas de fertilizantes deben ajustarse para abordar eficazmente las deficiencias de nutrientes esenciales. Esto ayuda a aumentar los rendimientos y su valor nutricional para las personas y los animales, así como a mejorar la salud de las plantas.
En respuesta a este problema, el presente estudio examinó la efectividad de un fertilizante foliar multicomponente que contiene macronutrientes esenciales (NPK), microelementos (B, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn) y algunos microelementos (Se, Cr, I, Li). ). Estos últimos no están incluidos en la lista de microelementos necesarios para las plantas, pero son extremadamente importantes para humanos y animales.
Sin embargo, investigaciones recientes demuestran que proporcionar a las plantas estos minerales mejora significativamente su desarrollo, aumenta la resistencia al estrés ambiental y aumenta el rendimiento.
El selenio y otros oligoelementos importantes de las plantas a veces son más necesarios para los humanos
El papel del selenio (Se) en el cuerpo humano y las disfunciones asociadas con su deficiencia están bien documentadas. En el caso de las plantas, el selenio no se considera un elemento imprescindible para su correcto crecimiento y desarrollo, pero sí se cuenta entre los llamados elementos beneficiosos. Esto significa que su presencia en el tejido vegetal promueve el crecimiento y la productividad de las plantas y aumenta la resistencia a ciertos tipos de estreses abióticos.
Algunos de los metales pesados son oligoelementos importantes (Fe, Cu, Zn, Mn), mientras que el cromo (Cr) no tiene funciones importantes en las plantas y se considera un elemento tóxico. En ambientes acuáticos, el Cr se presenta principalmente en los estados trivalente [Cr(III)] y hexavalente [Cr(VI)].
En los mamíferos, se necesitan trazas de Cr(III) para el metabolismo de azúcares, proteínas y grasas. Por el contrario, el Cr(VI) es un contaminante peligroso y carcinógeno potencial.
Se sabe relativamente poco sobre el papel del yodo en la fisiología de las plantas. En estudios sobre el modelo Arabidopsis thaliana, la eliminación del yodo de la solución nutritiva perjudicó el crecimiento de las plantas, mientras que su restauración en concentraciones micromolares promovió el crecimiento y aceleró la floración.
Además, la aplicación de yodo alteró la expresión de genes asociados principalmente con las respuestas de defensa de las plantas, lo que sugiere que el yodo puede proteger contra el estrés biótico y abiótico. Los investigadores también descubrieron que el yodo está unido covalentemente a determinadas proteínas. En los brotes de plantas, las proteínas yodadas se ubicaron principalmente en los cloroplastos, lo que sugiere su participación en el funcionamiento del aparato fotosintético. En las raíces exhibieron actividad enzimática, incluida la asociada a la acción de las peroxidasas. La presencia de proteínas yodadas también se ha demostrado en otras especies vegetales filogenéticamente distantes como el tomate, la lechuga, el trigo y el maíz. Estos resultados sugieren fuertemente que el yodo es un nutriente importante para las plantas y sirve como bioestimulante.
Estudios recientes sobre el efecto del yodo en el crecimiento de las plantas y en el aumento del contenido de yodo en las plantas (biofortificación) muestran que la aplicación exógena de yodo ayuda a aumentar el contenido de yodo en los tejidos de las plantas.
En el cuerpo humano, el yodo es necesario para la producción de hormonas tiroideas, y se produce una mayor necesidad de este elemento, especialmente durante el embarazo y el desarrollo físico y cognitivo de los niños. La deficiencia de yodo está muy extendida en todo el mundo y se estima que 1.800 millones de personas padecen una insuficiencia de yodo en la dieta. La excepción son los países donde los productos alimenticios están enriquecidos artificialmente con yodo.
El litio (Li) es el metal alcalino más ligero y no está incluido en la lista de elementos necesarios para el crecimiento y desarrollo normal de humanos, animales y plantas. Sin embargo, las investigaciones modernas demuestran que influye en los rasgos psicológicos y el comportamiento de las personas y, en el caso de las plantas, cuando se aplica de forma exógena en bajas concentraciones, actúa como un bioestimulante mineral para su crecimiento. Estudios anteriores se han centrado principalmente en los efectos tóxicos del litio en las plantas, aunque algunos también han demostrado efectos beneficiosos.
El contenido de Li en los niveles genéticos del suelo oscila entre 0,01 y 160 mg/kg [19]. Las capas superiores del suelo suelen contener menos Li que las capas subyacentes. Las formas móviles de Li en los suelos representan del 4 al 8% del contenido total y se lixivian fácilmente. El contenido de Li en las plantas varía y depende de los factores del suelo y del genotipo de la planta. Normalmente, su cantidad no cubre los requisitos de una dieta saludable, por lo que algunos investigadores sugieren la necesidad de biofortificar con litio los cultivos agrícolas, especialmente los cereales.
En las plantas, la aplicación de litio y cromo puede dar resultados positivos debido al fenómeno de la hormesis, en el que bajas dosis de sustancias potencialmente tóxicas producen efectos beneficiosos. Esto puede mejorar la salud y el rendimiento de las plantas.
Todos estos elementos, aunque no son imprescindibles para las plantas, pueden mejorar su funcionamiento y afectar a la calidad del cultivo. Esto, a su vez, tendrá un impacto positivo en la salud humana y animal al mejorar el valor nutricional del cultivo resultante.
Investigación y conclusiones
Este estudio se llevó a cabo en las salas de vegetación del Departamento de Nutrición Vegetal de la Universidad de Ciencias de la Vida de Wroclaw en Polonia. Los experimentos se llevaron a cabo en cuatro repeticiones en macetas que contenían 5 kg de tierra. Las macetas se llenaron con tierra recolectada del horizonte orgánico de un campo comercial en Przeworno.
Cultivamos triticale de primavera variedad Impetus (IMPETUS), que se caracteriza por una alta resistencia al acame, uniformidad de grano y alto contenido de proteínas. La duración de la temporada de crecimiento del triticale probado en experimentos de vegetación fue de 94 días, las plantas se recolectaron en la fase de plena madurez. Las condiciones de temperatura y luz durante la temporada de crecimiento de las plantas fueron naturales, la humedad del suelo se controló regando con agua destilada, la humedad del suelo se mantuvo durante toda la temporada de crecimiento de las plantas cultivadas al nivel del 60% de la capacidad de humedad del campo.
Los principales objetivos del experimento fueron: (1) estudiar el efecto del fertilizante foliar multicomponente sobre el rendimiento y la composición química del grano y la paja de triticale con una evaluación del potencial de biofortificación con microelementos (B, Cu, Fe, Mn, Mo , Zn) y microelementos (Cr, I, Li, Se ); (2) comparar la eficacia de un fertilizante que contiene oligoelementos y oligoelementos en forma mineral estándar o en combinación con EDTA con un fertilizante innovador en el que el hierro y el zinc están complejados con aminoácidos y los oligoelementos con extractos de plantas; (3) evaluación de la eficacia de tres dosis de fertilizante innovador.
Por lo tanto, el tema del estudio fueron dos fertilizantes foliares complejos diferentes aplicados al triticale. Ambos fertilizantes contenían macroelementos (N, P, K), microelementos (Mn, Fe, Cu, Zn, B, Mo) y microelementos (Cr, Li, Se e I), pero se utilizaron formas químicas diferentes.
Si asumimos que en la práctica agrícola se utilizan 200 litros de agua por hectárea, esto nos da una concentración de solución de trabajo del 0,5% al 1,5% respectivamente. El experimento utilizó 10 ml de solución fertilizante por maceta en concentraciones de 0,5%, 1% y 1,5% para las dosis 1, 2 y 3 respectivamente.
El experimento incluyó cinco tratamientos, luego de los cuales se determinó el rendimiento y la calidad del triticale. Los fertilizantes no tuvieron un efecto significativo sobre el rendimiento de paja y el contenido de macroelementos (N, P, K, Mg, Ca) en la paja y el grano.
Sin embargo, provocaron un aumento significativo en el rendimiento de los cereales y el fertilizante innovador resultó ser más eficaz y también en términos de aumento del contenido de algunos microelementos, especialmente en la paja. Ambos fertilizantes aumentaron los contenidos de Cr, Li y Se en la paja. El uso de fertilizantes contribuyó en cierta medida a la biofortificación del triticale.
En conclusión, los autores enfatizan que el uso de fertilizantes foliares multicomponentes es una opción beneficiosa para optimizar el rendimiento y la calidad de los cultivos. Sin embargo, su composición química y dosis deben modificarse para tener en cuenta las crecientes necesidades de biofortificación de los cultivos, especialmente los cereales.
Basado en un artículo de un grupo de autores (Rafal Januszkiewicz, Grzegorz Kulczycki y Elzbieta Sakala), publicado en la revista Agronomy 2024 en el portal www.mdpi.com.
