Vea cómo la gestión de enfermedades agrícolas, combinada con el uso de micronutrientes nanoparticulados para las plantas, induce la resistencia de éstas, reduce la dependencia de pesticidas químicos nocivos y fomenta la producción sostenible.
Las enfermedades agrícolas siguen siendo una de las mayores amenazas para la producción mundial de alimentos. Estudios de la FAO (2021) muestran que cada año se pierde alrededor del 40% de las cosechas mundiales debido a plagas y enfermedades, lo que repercute en la seguridad alimentaria y genera miles de millones en pérdidas.
Pero, ¿cómo afrontar estos retos sin intensificar el uso de productos químicos que afectan al suelo y al medio ambiente?
Los micronutrientes para plantas, como el selenio y el zinc, se utilizan en la nutrición vegetal y son capaces de reforzar las defensas naturales contra las enfermedades.
Por ejemplo, el selenio puede actuar como antioxidante y ayudar a tolerar el estrés.
Además, el zinc es necesario para varias enzimas metabólicas, como la anhidrasa carbónica.
En este sentido, los avances en nanotecnología y biotecnología están revolucionando la gestión integrada de las enfermedades.
Las nanopartículas y los microorganismos beneficiosos ofrecen alternativas sostenibles, que aumentan la eficacia y reducen el impacto ambiental.
Ahora que la agricultura avanza hacia prácticas sostenibles, ¿cómo pueden aplicarse estos recursos a los cultivos de forma práctica y accesible?
En este artículo, verá cómo la gestión nutricional combinada con estas innovaciones puede transformar la forma de tratar las enfermedades en los cultivos agrícolas, lo que garantiza cosechas más productivas.
Síganos y descubra cómo la ciencia ha generado nuevas perspectivas para la agricultura sostenible.
Mecanismos de acción de los micronutrientes en el control de las enfermedades de las plantas
Como hemos mencionado antes, los micronutrientes actúan para proteger las plantas, principalmente en los procesos metabólicos y estructurales que refuerzan sus defensas naturales.
Figura 2: Deficiencia de micronutrientes en las plantas. EOADATA(2024)
Los principales nutrientes evaluados son:
- Selenio;
- Zinc;
- Cobalto.
Participan en procesos metabólicos específicos.
Además, los compuestos a base de aminoácidos complementan estos mecanismos, influyendo en la fisiología y la respuesta de las plantas a diferentes condiciones ambientales.
Acerca del micronutriente selenio
El selenio participa en la actividad de enzimas antioxidantes como la glutatión peroxidasa, que ayuda a proteger las células contra el estrés oxidativo.
Este mecanismo favorece la integridad estructural de las células vegetales, lo que influye en la respuesta de la planta a condiciones adversas y a la presencia de patógenos y estrés hídrico.
En este escenario, la adición de nanopartículas de selenio de Revella, como Sylos-Se, contribuye a ventajas como:
Biofortificación del cultivo;
Aumento de la densidad radicular
Crecimiento de la nodulación radicular, en este caso en la soja.
Zinc
Siguiendo con la lista de micronutrientes importantes para las plantas: el zinc regula la estabilidad estructural de las membranas celulares y activa enzimas relacionadas con las respuestas de defensa.
Además, productos como Seed Safe de Revella y Fortzinc, a base de nanopartículas de zinc, tienen grandes beneficios:
Aceleran y maximizan la ganancia de longitud de las raíces;
Mejoran el vigor y la germinación de las semillas.
Según Bratovcic et al. (2023), la aplicación de zinc mejora la defensa de la planta al inducir la producción de compuestos antimicrobianos, reduciendo la susceptibilidad a enfermedades foliares en cereales.
Cobalto
A diferencia del selenio, el cobalto está directamente relacionado con la fijación biológica del nitrógeno, ya que influye en la actividad de las bacterias simbióticas del sistema radicular de las leguminosas.
Este micronutriente también interviene en la síntesis de la vitamina B12, esencial para el metabolismo energético y el desarrollo de las plantas.
Los estudios indican que estas funciones favorecen el crecimiento de las raíces y la adaptación de las plantas a entornos con una disponibilidad variable de nutrientes.
Compuestos a base de aminoácidos
Los aminoácidos aplicados exógenamente estimulan vías metabólicas que promueven la producción de fitoalexinas y otros metabolitos secundarios. Estos compuestos actúan como señales de defensa.
Dordas (2008) señala que la aplicación de aminoácidos puede reducir la gravedad de enfermedades como la roya en el trigo, con potencial para sustituir parcialmente a los fungicidas convencionales.
Como hemos visto, las investigaciones indican que la gestión integrada de micronutrientes para las plantas reduce la incidencia de enfermedades foliares, lo que permite sustituir parcialmente los fungicidas químicos.
Los estudios de Bratovcic et al. (2023) y Dordas (2008) confirman que esta práctica protege las plantas al tiempo que reduce el impacto ambiental asociado al uso intensivo de plaguicidas.
Figura 2: Importancia de los micronutrientes en las plantas. Mfrural (2024)
Micronutrientes nanoparticulados: inhibidores del etileno antes de la cosecha y métodos de resistencia de las plantas
El etileno, llamado la"hormona del envejecimiento" de las plantas, actúa en los procesos de maduración y senescencia.
Como ya sabe, esta fitohormona es necesaria en bajas concentraciones, ya que niveles elevados pueden..:
- Acelerar la maduración;
- Provoca la caída temprana de los frutos;
- Mayor susceptibilidad al estrés oxidativo.
Por lo tanto, el uso de nanopartículas es eficaz para controlar los efectos nocivos del etileno en la precosecha.
Mecanismo de acción de las nanopartículas
Todavía en la investigación de Bratovcic et al. (2023), parece que componentes como:
- Nanopartículas de plata (Ag);
- Nanopartícula de cobre (Cu).
Son muy eficaces para inhibir el etileno.
Actúan interfiriendo en las vías de biosíntesis y señalización de la hormona, lo que reduce su producción en situaciones de estrés.
Además, estas nanopartículas tienen propiedades antioxidantes que mitigan el impacto de las especies reactivas del oxígeno (ROS), un subproducto del estrés inducido por el etileno.
Si está interesado en incorporar estas nanopartículas de cobre, su compatibilidad con formulaciones agroquímicas y lechadas es extremadamente alta, en cuyo caso recomendamos las soluciones Cyprium Plus y Cyprium Pro, disponibles directamente en el sitio web de Revella.
- Efectos sobre la calidad y la resistencia de las plantas
Como se ha mencionado anteriormente, las nanopartículas aplicadas en la fase previa a la cosecha promueven una mayor resistencia al estrés oxidativo, como demuestran los estudios que informan de un menor daño en los tejidos vegetales expuestos a condiciones de sequía o altas temperaturas (Saranya et al., 2024).
También ayudan a mantener la integridad celular, lo que prolonga la vida útil de plantas y frutas.
Otra ventaja es que las nanopartículas ofrecen una liberación controlada y dirigida, lo que aumenta la eficacia y reduce la cantidad de aplicación necesaria.
En comparación con los inhibidores químicos tradicionales, como el 1-MCP (1-metilciclopropeno), tienen un menor impacto medioambiental y es menos probable que dejen residuos no deseados en los productos cosechados (Bratovcic et al., 2023).
- Resultados de micronutrientes para plantas a escala nanométrica en cultivos de interés
Quizá se esté preguntando por la aplicación práctica de esta tecnología, así que debe saber que la aplicación de nanopartículas a cultivos como tomates y manzanas ha reducido la caída prematura de los frutos y mejorado su calidad comercial.
Estos cultivos tenían fruta con:
Mayor firmeza
Coloración uniforme
Menor incidencia de podredumbres postcosecha
Esto demuestra el impacto positivo de estas tecnologías (Saranya et al., 2024).
Comparación entre micronutrientes vegetales y fungicidas tradicionales
Los fungicidas están diseñados para actuar directamente sobre los patógenos, interrumpiendo los procesos metabólicos esenciales para su supervivencia.
Este método es rápido y eficaz, pero con el tiempo puede provocar la resistencia de los patógenos debido a su uso continuado.
Por otra parte, como hemos dicho, los micronutrientes no eliminan directamente los patógenos, pero refuerzan las defensas naturales de las plantas, aumentando su resistencia.
Su efecto es preventivo, no curativo. Por lo tanto, su éxito depende de una aplicación precoz y una gestión nutricional coherente.
La eficacia de los micronutrientes puede variar en función de sus necesidades:
Tipo de suelo;
Condiciones meteorológicas;
Prácticas culturales.
Aunque la acción de los micronutrientes es gradual, su efecto puede ser más duradero, ya que mejoran la salud general de las plantas y reducen su susceptibilidad a futuras infecciones.
- ¿Cuál es el coste de los micronutrientes en comparación con los fungicidas convencionales?
Los fungicidas ofrecen un control rápido, pero su coste puede ser elevado para los cultivos que requieren aplicaciones frecuentes.
Además, los costes asociados a la gestión de la resistencia de los patógenos y la necesidad de rotar los productos químicos pueden aumentar aún más la inversión necesaria.
Los micronutrientes, en cambio, tienen un coste inicial menor y pueden incorporarse a los programas de fertilización existentes.
Además, cuando se utilizan nanopartículas, sus propiedades de baja lixiviación duran más tiempo y mejoran la calidad del suelo y de las plantas, lo que aporta beneficios a largo plazo.
Efectos de los micronutrientes en la salud del suelo y la microbiota
Además de reforzar las defensas naturales de las plantas, el uso de micronutrientes afecta a la dinámica del suelo y la microbiota, ya que crea condiciones favorables para el desarrollo del agroecosistema.
Por ejemplo, el manganeso y el zinc son favorables:
- Crecimiento de microorganismos que intervienen en la descomposición de la materia orgánica;
- Fijación del nitrógeno.
Esto significa una mayor disponibilidad de nutrientes esenciales para las plantas y una mejor salud del suelo.
Las nanopartículas de elementos como el cobre y la plata también actúan para controlar los patógenos del suelo al tiempo que estimulan la microbiota beneficiosa.
Estas nanopartículas pueden actuar selectivamente, inhibiendo los organismos fitopatógenos y preservando o favoreciendo las especies que contribuyen a la salud del suelo.
Conclusión
En este artículo ha visto cómo el uso de micronutrientes y nanotecnología ayuda a gestionar las enfermedades agrícolas.
Hablamos de los mecanismos de acción de los micronutrientes para reforzar las defensas naturales de las plantas, de la eficacia de las nanopartículas y los micronutrientes para controlar el estrés, y de cómo estas soluciones ofrecen alternativas a los fungicidas tradicionales.
Ya ha visto que la aplicación de micronutrientes depende de diagnósticos, métodos adecuados y una planificación nutricional que garantice beneficios como una mayor resistencia de las plantas, una menor dependencia de los pesticidas químicos y el fomento de prácticas agrícolas sostenibles.
Con la adopción de estas prácticas, los productores pueden conseguir cosechas más sanas y productivas en línea con la sostenibilidad, garantizando la competitividad en el mercado y preservando los recursos naturales.
Referencias
DORDAS, Christos. Role of nutrients in controlling plant diseases in sustainable agriculture: A review. Agronomy for Sustainable Development, v. 28, n. 1, p. 33-46, 2008.
BRATOVCIC, Amira; et al. Silica shield: Harnessing phytoliths for sustainable plant protection. A comprehensive exploration. Springer Science and Business Media BV, 2024.
SARANYA, K.; et al. Assessment of Physico-Chemical Properties of Biogas Slurry as an Organic Fertiliser for Sustainable Agriculture. Journal of Experimental Biology and Agricultural Sciences, v. 12, n. 1, p. 56-67, 2024.
