Cerca del 42% de todas las tierras del mundo experimenta temperaturas inferiores 20 °C, y las plantas que crecen en estas regiones sufren de estrés por congelación cuando se exponen de forma periódica a temperaturas bajo los 0 °C. El estrés por congelamiento, causado por heladas, afecta negativamente al crecimiento y desarrollo de las plantas, limitando productividad del cultivo.
Durante el estrés por congelación se forma hielo intracelular y extracelular, alterando la integridad de las células y provocando la muerte de estas al romperse las membranas o paredes celulares y de los organelos. La mayoría de los cultivos de zonas templadas tienden a adquirir tolerancia a las bajas temperaturas mediante un proceso conocido como aclimatación al frío. Sin embargo, cuando las condiciones son extremas se ven severamente afectados, pudiendo llegar hasta la muerte.
Por otro lado, el cambio climático nos expone también al otro extremo, altas temperaturas y deshidratación por sequía, cuyo efecto puede producir deshidratación a nivel celular, llevando a la planta al punto de marchitez permanente (muerte de las células). Así mismo, intercambios bruscos de humedad con el medio ambiente pueden producir colapso en los haces vasculares y provocar desordenes fisiológicos en la planta, lo que también afectara el rendimiento.
El Ascophyllum nodosum es una especie de alga que se distribuye abundantemente por la costa noroeste de Europa y la costa noreste de América del Norte. Tiene una extrema capacidad de adaptarse a cambios bruscos de temperatura y humedad, por lo que llamó la atención del mundo científico.
Ya Craigie en 2011 describió la singular característica del Ascophyllum nodosum como fuente prominente de producción y síntesis de sustancias bioestimulantes. Esta alga es una rica en compuestos fenólicos bioactivos tales como florotaninos y polisacáridos únicos. Entre otros, ácido algínico (28%), fucoidanos (11,6%), manitol (7,5%) y laminarina (4,5%). Su contenido nutricional básico presenta carbohidratos (44,7 g/Kg 2,1%), proteínas (5,2g/kg 0,2%), lípidos (3,0 g/kg 0,1%), compuestos fenólicos (1,4 g/kg 0,2%) y otros compuestos (13,6%).
Diferentes estudios demuestran que los compuestos bioactivos presentes en distintos tipos de extractos de Ascophyllum nodosum pueden mitigar el estrés por temperatura y sequía en los cultivos. En respuesta al estrés por temperatura los vegetales tienden a acumular prolina, un aminoácido que se encuentra en pequeñas cantidades en las plantas cuando crecen en condiciones óptimas. En condiciones de estrés, sin embargo, se ha encontrado que la prolina aumenta sus niveles dentro de la planta para actuar como agente osmótico cuando existe una membrana de por medio (intercambio de agua, minerales y compuestos orgánicos). Esto protege a la planta tanto de la deshidratación, como de las condiciones de estrés por congelamiento, al aumentar la regulación de la concentración de azucares solubles, alcoholes azucares, ácidos orgánicos y componentes lipofílicos tales como ácidos grasos en la célula. La acumulación de azúcares ayuda a las plantas a superar el estrés, al desempeñar un rol importante en la estabilización de componentes tales como la membrana celular y la membrana de los organelos celulares, por ejemplo, la vacuola.
También se le atribuyen a la prolina los siguientes roles dentro de la tolerancia al estrés en plantas:
Nuestra estrategia también debe considerar la relevante contribución de Ascophyllum nodosum a la nutrición mineral, para no perder la oportunidad de aportar al cultivo una solución completa, la que nos permitirá -además de superar situaciones de estrés- entregar la mejor solución nutricional.
Por esto es relevante mencionar el importante papel en el desarrollo del cultivo que presentan dos microelementos claves en los procesos metabólicos de las plantas: Boro y Zinc.
El Boro está asociado principalmente a cuaja de frutos, también conocido como “amarre”, y participa en una serie de procesos metabólicos y estructurales. Entre otros:
El boro promueve el crecimiento del tubo polínico en el estigma y en el estilo y es necesario -en altas concentraciones- para lograr la desactivación fisiológica de la calosa mediante la formación de borato de calosa en la interfaz del tubo polínico, influye así positivamente en el crecimiento de este y ayuda a una mejor germinación del polen.
Las deficiencias de Boro inducen síntomas tales como muerte de yemas terminales o clorosis en hojas jóvenes, en las que luego se necrosan los bordes y se enrollan hacia el interior. A nivel de madera pueden aparecer manchas acorchadas. Si bien los síntomas de deficiencia de Boro en la fruta pueden confundirse con deficiencia de Calcio, en el caso de la deficiencia de Boro aparecen síntomas en etapas tempranas del desarrollo de frutos, pudiendo mostrar “acorchamiento”, diferencia en tamaño y forma irregular.
El micronutriente Zinc cumple varias funciones dentro de los procesos metabólicos de las plantas. Entre otras:
Una deficiencia de Zinc presenta síntomas tales como “hojas pequeñas” y “hojas en roseta”, causado por entrenudos cortos; así como también se observa clorosis inter nerval.
Es posible mejorar el desarrollo y la rentabilidad del cultivo cuando se controlan aspectos relevantes de cada proceso del ciclo productivo.
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