Auxinas, citoquininas, giberelinas, etileno, ácido abcísico, jasmonatos, aminoácidos... Cada temporada se suman nuevas formulaciones que combinan fitohormonas, aminoácidos y otros compuestos, a la oferta de insumos para la fruticultura de exportación, mezclas bioestimulantes destinadas a aumentar el crecimiento de la planta, el calibre o el color del fruto, etc. Siendo ésta una revista sobre agricultura, este artículo es una introducción al fruto-culturismo.

Los bioestimulantes son moléculas con una muy amplia gama de estructuras, pueden estar compuestos por hormonas o extractos vegetales metabólicamente activos, tales como aminoácidos (aa) y ácidos orgánicos. Son utilizados principalmente para incrementar el crecimiento y rendimiento de plantas, así como para superar periodos de estrés.

Las hormonas son moléculas orgánicas que se producen en una región de la planta y que se trasladan hasta otra zona –o no- donde actúan sobre algún proceso fisiológico vital, a muy bajas dosis. Las estimuladoras o reguladoras de crecimiento son básicamente tres: auxinas, giberelinas y citoquininas. Otros dos grupos hormonales son el etileno y el ácido abcísico.

En el mercado de insumos, en tanto, existen diferentes productos que apuntan a distintos resultados. Así es que algunos estimulan más el sistema subterráneo de la planta, en tanto que otros están más dirigidos a la parte aérea o productiva.

Según los técnicos, en la producción frutícola chilena ya se ha integrado la “cultura” de aplicar productos bioestimulantes al follaje o a los frutos, es decir, a la parte aérea de las plantas, pero la de aplicar productos no fertilizantes al suelo está recién partiendo.

Algunos de los bioestimulantes de origen natural más usados en nuestra agricultura son derivados de algas marinas. Estos productos basan su éxito en la recuperación de los elementos hormonales y/o nutricionales de los cultivos acuáticos, para ser aplicados en los cultivos agrícolas. También, en menor medida, se comercializan productos equivalentes derivados de extractos de vegetales terrestres

La bioestimulación apunta a entregar pequeñas dosis de compuestos activos para el metabolismo vegetal, de tal manera de ahorrarle a las plantas gastos energéticos innecesarios en momentos de estrés. De esta forma se logra mejorar largo de brotes, cobertura foliar, profundidad de los sistemas radiculares, etc.

Hormonas Vegetales o Fitohormonas

Las fitohormonas (FH) son señales químicas que facilitan la comunicación entre células y coordinan sus actividades. El control de la respuesta hormonal se realiza a través de cambios de concentración y de sensibilidad de los tejidos a las hormonas.

Las FH no son producidas por glándulas específicas y una misma FH puede sintetizarse en diferentes puntos de la planta. Su regulación es descentralizada y no siempre las FH son transportadas largas distancias dentro de la planta, ya que muchas veces actúan sobre células vecinas.

No tienen efectos específicos y una misma FH actúa sobre muchos procesos, del mismo modo que sobre un proceso específico actúan varias FH. Además, una misma FH tiene diferentes efectos según el momento y el órgano en el cual actúa.

Como las funciones de las distintas FH se solapan, la regulación que ejercen debe comprenderse desde la perspectiva de una interacción entre los distintos grupos de FH.

Auxinas:

El ácido indolacético (AIA) es la principal auxina natural; entre las sintéticas se hallan el ácido indolbutírico (IBA), el ác. naftalenacético (ANA) y ác. diclorofenoxiacético (2,4-D). Su uso es muy variado, desde la estimulación del enraizamiento de estacas, pasando por el raleo de frutos o la fijación de éstos al árbol, hasta el control de malezas, por su acción herbicida. La dominancia apical está muy determinada por la presencia de esta hormona.

Las auxinas desempeñan una función importante en la expansión de las células y en la atracción de nutrientes hacia ellas (efecto “sink”).

Dependiendo de su dosis y órgano de acción, las auxinas pueden actuar como bioestimulantes o como supresora del crecimiento.

Las máximas concentraciones de la hormona se encuentran en los ápices en crecimiento de yemas y raíces.

Giberelinas:

Son compuestos sintetizados en todas las partes de la planta, especialmente en hojas jóvenes, encontrándose grandes cantidades en las semillas.

Sus usos son múltiples, siendo principalmente utilizada en la estimulación del crecimiento de la fruta, prevención del russet y supresión de la latencia de semillas. Su acción inhibitoria de la inducción floral es muy conocida.

Existe cerca de un centenar de diferentes tipos de GA, cada una de ellas con una potencia metabólica distinta.

Citoquininas:

Las citoquininas son hormonas que activan la división celular y regulan la diferenciación de los tejidos. Sus niveles son máximos en órganos jóvenes (semillas, frutos y hojas), y en los ápices de las raíces.

Comercialmente se utilizan para estimular el crecimiento de la fruta, provocar su raleo e inducir la brotación lateral de yemas.

Los Aminoácidos

Los aminoácidos (aa) son moléculas orgánicas ricas en nitrógeno y constituyen las unidades básicas de las proteínas. También son el punto de partida para la síntesis de otros compuestos, tales como vitaminas, nucleótidos y alcaloides.

Al ser aplicados en forma foliar, los aa son rápidamente asimilados y transportados. Dada su forma más compleja, la planta ahorra energía al no tener que sintetizarlos. De ahí su importancia como compuestos antiestrés.

Los aa libres serían promotores del crecimiento y están indicados como vigorizantes en los periodos críticos de los cultivos, como en árboles recién transplantados o en la floración y cuajado de frutos. También resulta provechosa su aplicación en la recuperación de daños producidos por estrés hídrico, heladas, granizos y plagas.

Si bien los vegetales producen 300 tipos de aa, sólo 20 de ellos son esenciales en la síntesis de proteínas.

La arginina es uno de las principales formas de reserva de Nitrógeno en frutales. El triptofano, por su parte, es el precursor del ácido indolacético.


Productos estimulantes derivados de algas:

Los estudios han demostrado que el mayor crecimiento o rendimiento obtenido gracias a estos productos, a menudo alcanza magnitudes que no son atribuibles sólo a los nutrientes que las componen. Además se han observado otras ventajas, tales como la mejor absorción y translocación de nutrientes, resistencia a las enfermedades y al estrés, o más larga vida de postcosecha.

El uso directo de algas ha sido reemplazado por el empleo de polvos (también microgranular) y extractos líquidos de algas secas o frescas. En agricultura se han utilizado especialmente especies pardas (de color café) que crecen en aguas frías del Hemisferio Norte, entre ellas la más comúnmente usada es la Ascophyllum nodosum. Existen otras originarias del Hemisferio Sur como Ecklonia maxima y Durvillaea potatorum. Algunas especies como Laminaria y Sargassum (equivalentes tropicales de Ascophyllum en cuanto a uso) son también utilizadas. Recientemente se ha informado de beneficios por el uso de extractos de algas verdes y rojas.

Las algas contienen esencialmente cuatro tipos de componentes: coloides, aminoácidos y nutrientes minerales, azúcares y fitohormonas. Hasta hace poco era común que se sobreestimaran las virtudes de las algas, en base a teorías que intentaban explicar la fitoactividad de los productos en los cultivos comerciales. Por ejemplo, se postulaba que los efectos se debían a elementos traza contenidos en las algas, pero Blunden –uno de los más prestigiosos investigadores de este campo- comprobó a principios de los ’80 que los niveles de elementos traza contribuían de forma insignificante a los requerimientos de las plantas. En tanto que sustancias en las algas tales como el manitol y el ácido algínico pueden ayudar en la absorción y translocación de nutrientes, gracias a sus propiedades quelatantes; razón por la que se agregan productos derivados de algas a los fertilizantes foliares.

La teoría de fitoactividad de mayor aceptación en la actualidad apunta a la presencia de hormonas vegetales en bajos niveles. Se han identificado moléculas activas de dos grupos de reguladores de crecimiento de las plantas, auxinas y citoquininas, en la mayoría de los productos derivados de algas. También se ha reportado actividad giberelínica en preparaciones de algas frescas, pero con el almacenamiento esa actividad decae dramáticamente, hasta llagar a ser insignificante.

*Para la realización de este artículo se utilizó, entre otras fuentes, material publicado por el Centro de Pomáceas de la U. de Talca. 

Dr. Thomas Fichet:
“Consejos prácticos en el uso de bioestimulantes”

El Dr. Thomas Fichet, del Dep. de Producción Vegetal de la U. de Chile (Ph. D. de la U. Politécnica de Valencia), advierte que cuando las fitohormonas de las mezclas bioestimulantes no alcanzan el umbral, o concentración mínima, la aplicación no tiene efecto en la planta. Luego, asumiendo el efecto, recomienda calcular el costo-beneficio de la aplicación. Además, explica que hay una explosión de nuevas fitohormonas, como los jasmonatos, y que faltan capacidades técnicas en Chile para manejar todas esas herramientas.

El Dr. Thomas Fichet, Departamento de Producción Vegetal de la U. de Chile, explica que las plantas no tienen un órgano específico para producir hormonas y que todas las plantas pueden producir todas las hormonas vegetales. “El etileno se puede producir en las raíces, en el fruto, en el brote, en la hoja, etc., y también es translocado, pero en las plantas las mismas glándulas que producen la hormona pueden sufrir el efecto. Por ejemplo, el fruto produce etileno y el etileno madura al fruto, la hormona no se mueve para ninguna parte, e incluso actúa a nivel de la misma célula”.

Además, una hormona que en un momento dado promueve un determinado crecimiento, después lo inhibe. Por ejemplo, si se aplica el etileno en floración o luego cuando los frutitos están creciendo, los bota, pero si se aplica en maduración, ésta se favorece. “La auxina que al principio, al igual que el giberélico, favorece el crecimiento del fruto, si se aplica cerca de maduración, ésta se retraza, el efecto inverso al del etileno. Entonces, los efectos difieren dependiendo de la etapa fisiológica del tejido donde va a actuar”.

Un punto que el Dr. Fichet enfatiza es que en general las hormonas necesitan de una concentración mínima, lo que se conoce como umbral, para producir un efecto (ver gráfico). “Si no se llega a ese umbral no sirve de nada, por mucho que se hagan aplicaciones consecutivas, la concentración no se adiciona. Se debe llegar a una concentración dada o umbral en que se provoca un efecto como el aumento de la división celular o la elongación celular, lo que permite aumentar calibre, mejorar color, etc. Cuando los productos tienen concentraciones muy bajas de una hormona, por mucho que se repitan las aplicaciones, son pequeños golpecitos sin efecto”.

Lo señalado implica que los reguladores de crecimiento o fitohormonas individuales: compuestos que se producen en todos los órganos de la planta y que se utilizan en toda la planta, cuyos efectos varían dependiendo del órgano y de la etapa fenológica, pudiendo llegar a producir efectos contrarios, son compuestos complejos. Entonces cuál es la situación de las mezclas bioestimulante, muchas de ellas de origen natural. “En esos productos hay muchos compuestos que los hacen ser un cóctel bioestimulante que apoya el desarrollo porque aporta un poco de todo. En cambio los reguladores de crecimiento propiamente tales, el 2,4 D, el giberélico, la benciladenina (una citoquinina), contienen sólo ese compuesto activo, que es el que produce el efecto”, dice Fichet.

--- Dr. Fichet: ¿Cuál es su evaluación de los bioestimulantes en general?

--- Muchos de estos productos ofrecen muchas cosas y puede que algunos las logren, pero lo importante es llevar el efecto a pesos y calcular su costo beneficio. Lo hemos hecho, y en muchos casos se ‘sale para atrás’, es decir, no se paga la aplicación.

Por ejemplo, el ácido giberélico (AG) en la uva de mesa, un compuesto conocido cuyo efecto en la uva conocemos. Un productor dice: ‘Me dijeron que una segunda aplicación de AG en tal momento mejora el calibre’. La primera pregunta es en cuánto aumenta el calibre, y la respuesta puede ser (por ejemplo) ‘en un punto, de 15 a 16 mm’. La segunda pregunta es en cuánto aumentó el retorno. Después calculando hacia atrás: cuánto costó el producto, cuánto la hora de tractor, el petróleo, el operario, etc. Finalmente, en muchos casos no hay beneficio.

No digo que son productos malos, los productos que se venden pueden servir para determinados procesos, pero no son mentolátum, no sirven para todo y en todo momento. Para cosas como enraizamiento de estacas, estacas de flores, etc., funcionan muy bien. Pero no diluidos, sino que se sumerge la estaca en el producto y se pone en agua caliente y enraiza de forma espectacular. En esos casos, efectivamente son muy buenos productos.

--- ¿Han realizado ensayos con algunos de esos productos?

--- Con uno de los primeros que llegó, por el año 2002, que se vendía como compuesto de auxinas proveniente de algas. Lo probamos en varias especies y vimos que la concentración de auxinas que contenía era muy baja. Entonces definimos que en realidad era un bioestimulante, por el número de compuestos. Efectivamente el producto funcionaba para enraizar pero no se debía aplicar diluido. Probamos aplicaciones al follaje en limoneros, entre otras especies, y no logramos ningún efecto.

Además hicimos un listado de productos, sin nombres comerciales, midiendo las concentraciones de citoquininas. De cerca de 16 productos que había en ese momento vendidos como citoquininas, después que se diluían había 2 de 16 con concentraciones de citoquininas comparables a productos químicos de citoquininas. Probablemente hoy habría más de dos pues han salido más productos y han ido mejorando. En el resto, luego de diluidos en agua, la cantidad de citoquininas no era significativa. De allí que los catalogáramos como bioestimulantes y no como fitohormonas naturales. Creo que falta probar que existe una conexión lineal entre la aplicación del producto y una mayor rentabilidad para el productor.

--- ¿De alguna manera las aplicaciones de fitohormonas al follaje ya son parte de los manejos acostumbrados, pero ¿qué pasa con las aplicaciones a las raíces?

--- La gente se acuerda poco de las raíces de los árboles y las raíces, dentro de la fisiología del árbol, son muy malas competidoras. Los excesos de carga reducen inmediatamente el crecimiento de raíces, las que además almacenan reservas. Si se tiene mucha carga, las raíces no van a alcanzar a acumular reservas durante el período de crecimiento de primavera, verano y parte del otoño, lo que repercutirá en la temporada siguiente.

Pero se está tomando conciencia y ya se relaciona a compuestos tales como las argininas con el añerismo. Se han dado cuenta de que los años en que baja la producción, las raíces prácticamente no han guardado reservas. Es algo que comenzó a vislumbrarse hace unos 7 años, se debe apoyar el crecimiento de las raíces, y probablemente los reguladores de crecimiento en las raíces son importantes. Hormonas, como por ejemplo las auxinas.

En un momento hubo discrepancia sobre si se debían aplicar al suelo, porque en el suelo hay muchos microorganismos. Por ejemplo, los hongos utilizan las mismas hormonas vegetales que las plantas, hay bacterias que las pueden utilizar, hay toda una microflora, así como malezas y semillas. Hay una parte que se puede perder por degradación o por competencia. Por esto se pensó que si se aplicaba por el riego era poco lo que se iba a aprovechar. Después se vio que sí funciona.

--- ¿Alguna recomendación para diferenciar los distintos productos?

--- Básicamente fijarse en la cantidad de ingrediente activo luego de que el producto se diluye. Si dice que es citoquinina, cuánto tiene de citoquinina, lo mismo si es auxina. En general, el giberélico ya viene con concentraciones más claras de ingrediente activo. Por ejemplo, si un producto dice que viene al 2% de citoquinina, cuando se diluye en 100 litros y se aplica (por decir algo) 1 ppm (1mg/l), eso no va a funcionar porque las citoquininas trabajan de a 10-15 milígramo/litro, desde esas concentraciones para arriba ya se puede tener efectos. Con 1 mg/litro seguro que no se va a tener efecto, ya que no se va a llegar al umbral. Por ejemplo, 15 riegos con 1 mg/l no es lo mismo que un golpe de 15 mg.

En las aplicaciones aéreas hay menos problema porque las concentraciones están más o menos dadas. Pero hay productos que dicen ser giberelina natural, que al diluirlos se aplican a una concentración de 2 ppm, en tanto que el giberélico para crecimiento de baya hay que aplicarlo a 20, 30 o 40 ppm.

--- ¿Existen en Chile las suficientes capacidades profesionales en el área, como asesores capacitados?

La verdad es que en este momento no. Yo salí de mi doctorado el año ’97 y aquí no se hablaba nada de reguladores de crecimiento. Durante el doctorado me di cuenta de que había mucho más en hormonas, supe que había otro mundo, pero que estaba empezando. Hoy el nivel de publicaciones internacionales es impresionante, ya no año a año, sino que mes a mes. Era una caja negra pero cada vez se descubren nuevas hormonas y se genera más discusión. Algunas realmente son hormonas pero otras, como la poliaminas, se ha visto que finalmente no son hormonas.

Por ejemplo, los jasmonatos (hay dos: jasmonato y metiljasmonato), que fueron dejados de lado, en los últimos 4 o 5 años han explotado de forma impresionante. Es un grupo muy nuevo y está apareciendo mucha información todos los días. Ya se sabe que son hormonas vegetales y que se relacionan con las defensas, respuestas a estrés y la nutrición de las plantas, probablemente muy asociados al etileno y al ác. abcísico. Se relacionan con todo tipo de estrés: hídrico, lumínico, de calor, ataque de herbívoros, insectos, virus, etc. Actúan gatillando procesos de defensa en las plantas, por ejemplo muerte celular programada. Provocan que se mueran algunas células para evitar que el patógeno continúe avanzando o gatillan zonas de abcisión botando las hojas.

Artículo publicado en Redagrícola Edición Nº 16, Mayo, 2007.