Biofortificación de las Plantas para Beneficiar a la Gente

Muchos de los elementos que se consideran esenciales en una buena dieta para humanos y animales también tienen roles importantes para el metabolismo de las plantas. Sin embargo, en Brasil como en todos lados, junto con la búsqueda de mayores rendimientos para satisfacer el consumo global, se está poniendo mayor atención en la nutrición de las plantas para lograr un mayor valor nutritivo del cultivo a la hora de la cosecha.

El reto para la agricultura moderna ahora es tener como objetivo un equilibrio de nutrientes para las plantas, no sólo para alcanzar las metas de producción, sino para alcanzar una mejor nutrición para humanos y animales.

El reto de los suelos poco fértiles

Los suelos tropicales, especialmente en la sabana brasileña, tienen poca fertilidad natural debido al tipo de suelo y la gran cantidad de erosión que ocurre en estas regiones. Los problemas incluyen bajo pH, deficiencias de nutrientes como Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Calcio, Magnesio, Boro, y Zinc, los cuales limitan la productividad en estas áreas.

Cualquier deficiencia nutrimental puede ocasionar la reducción de rendimientos por mucho tiempo.  En cambio, plantas bien nutridas pueden soportar las adversidades, ya sea bióticas o abióticas.

Es urgentemente necesaria la administración de fertilidad del suelo que aumente la diversidad, la cantidad, y la disponibilidad de elementos benéficos en el suelo, para entonces aumentar la productividad de los cultivos agrícolas. Y ahora se está poniendo más atención en algunos elementos que a veces se pasan por alto.

El vínculo entre la nutrición de las plantas y la nutrición de los humanos

Se calcula que más de tres mil millones de personas en el mundo padecen inseguridad alimentaria y tienen deficiencias de elementos esenciales en su dieta, incluyendo Hierro, Zinc, Selenio, y vitamina A. De esta manera, la salud de las personas se ve afectada. Estos elementos también son importantes para las plantas.

Estudios recientes con plantas de maíz que han enfrentado estrés hídrico muestran que la aplicación foliar de Selenio incrementa la eficiencia del uso de agua, e incrementa el contenido de clorofila y carotenoide. Además, se observaron respuestas en el metabolismo de antioxidantes, y hubo ganancias en crecimiento y productividad cuando se aplicó Selenio durante la floración en trigo, café, y plantas de frijol. Y más aún, cultivos de tomate que recibieron aplicaciones de Selenio mostraron una edad biológica reducida y el tiempo de vida de anaquel de las frutas aumentó.

Aunque ha habido mejoras en el manejo del suelo, se estima que hasta 50% de los suelos donde se cultiva grano, tienen deficiencia de Zinc. De acuerdo a investigaciones recientes, 58% de las tierras de Brasil están en riesgo de tener deficiencia de Zinc para cultivos. El Zinc es esencial para muchos procesos metabólicos de las plantas, incluyendo la fotosíntesis, la síntesis de proteínas, el mantenimiento de la integridad de la membrana, el metabolismo de auxinas, y la reproducción. Por lo tanto, es esencial mantener niveles adecuados de Zinc para los procesos de tolerancia y recuperación de estrés.

El Magnesio es una de las moléculas centrales de la clorofila, incrementa la fijación de CO₂ y asiste en la disipación térmica para que no ocurra daño celular. Estudios recientes han demostrado que las plantas sometidas a estrés, cuando reciben tratamiento foliar de Magnesio, tienen un aumento en síntesis de clorofila, asimilación de Carbono, y eficiencia en el aprovechamiento del agua, mejorando en consecuencia, la productividad del cultivo.

La bioforticación de cultivos para una mejor nutrición de personas

La biofortificación es el proceso de incrementar los valores nutricionales de los cultivos para enriquecer el producto final con ciertos elementos. Los cultivos biofortificados tienen mejores características agronómicas y nutricionales que aquellos que no han llevado este proceso. La biofortificación se puede lograr por medios genéticos, ya sea por combinación de plantas convencional o transgénica, también se puede hacer una fortificación industrial, o se puede hacer por medios agronómicos.

Con el desarrollo de NutriDuo, ICL enfrenta el problema de la falta de elementos que tienen efectos de alivio del estrés de las plantas, especialmente Selenio, Zinc, y Magnesio.

Presentando NutriDuo: Balanceado, poderoso y fácil de usar

Primero, NutriDuo contiene el balance correcto de nutrientes para lograr los mejores resultados en una gran variedad de cultivos. Contiene una fuente innovadora de Magnesio que lo hace más eficiente en la entrega de este nutriente comparado a otras fuentes que se encuentran en la agricultura brasileña hasta ahora. Esta nueva fuente, desarrollada por el Centro de Investigación y Desarrollo de ICL, consiste de una forma de Magnesio quelado con una gran estabilidad a lo largo de un espectro de pH entre 1.5 y 13.

En segundo lugar, NutriDuo tiene una importante acción en las plantas en:

• Fotoprotección – La presencia de Selenio incrementa la producción de carotenoides, mejorando la disipación de energía del aparato fotosintético de las plantas antes de que sufran daño.
• Activación del sistema anti-oxidación de las plantas – La aplicación de micronutrientes y Selenio, en bajas concentraciones, beneficia directamente a las enzimas que luchan contra el estrés oxidativo de las plantas que puede ser ocasionado por condiciones ambientales.
• Transporte de energía – almacenamiento de compuestos o fotoasimilados de las hojas – Elementos como el Magnesio y Selenio mejoran el flujo de fotoasimilados en el sistema circulatorio, o los vasos de floema, en toda la planta.

Y en tercer lugar, NutriDuo tiene muy alta solubilidad (1,000 g/L de agua), lo que hace que su solución para aplicar sea rápida y sencilla. Además, tiene alta compatibilidad con pesticidas y aminoácidos. En otras palabras, con estos beneficios técnicos, no habrá problemas de  aspersores, filtros ni goteros obstruidos, y no habrá residuos en el fondo del tanque de irrigación después de la aplicación.

Demostración en el campo

Para cultivos de soya en Brasil, el mejor momento para aplicar NutriDuo resultó ser durante la etapa R3, al inicio de la formación de las vainas, a una proporción de 1 kg/ha. Se pudo observar que después de la aplicación de NutriDuo hubo in incremento en los niveles de Selenio en grano (Gráfica 1) y un incremento en la productividad (Tabla 1).

Incremento consistente en productividad de Soya con NutriDuo a partir de 11 pruebas de campo

Dentro de las plantas, los beneficios de la aplicación de NutriDuo también fueron evidentes. Altos niveles de prolina son un indicador de estrés en las plantas, pero las plantas de soya que recibieron NutriDuo tuvieron niveles de prolina significativamente menores (Gráfica 2).

Se calcula que muchos cultivos alcanzan por lo menos 24% de su potencial productivo, y que el 11% se desperdicia debido al estrés biótico. El restante 65% se puede perder debido a estrés abiótico como por ejemplo, una nutrición deficiente a causa del suelo o una estrategia equivocada de fertilización.

El entendimiento más detallado de estas insuficiencias y el desarrollo de tecnologías de fertilización y biofortificación como NutriDuo son grandes pasos para optimizar la nutrición de las plantas, y como consecuencia, de las personas que deben ser adecuadamente nutridas por ellas.