Los productores de animales buscan constantemente ingredientes para piensos más eficientes para aumentar la biodisponibilidad y reducir los insumos, lo que plantea la siguiente pregunta: ¿la industria de los cultivos trata de maximizar la eficacia de los nutrientes de la misma manera?
La primera mitad del siglo XX anunció un cambio en la forma en que se gestionaba la producción de los cultivos. La Revolución Verde adoptó variedades de cultivos de alto rendimiento, mejores sistemas de irrigación y una mayor dependencia de los fertilizantes y pesticidas sintéticos, centrándose únicamente en generar lo suficiente para alimentar a una población en auge. Si bien este enfoque era adecuado para el propósito en ese momento, había poca consideración por la producción sostenible y los efectos de estas prácticas se están sintiendo hoy en día, en la disminución de la calidad del suelo y, como consecuencia directa, en los productos alimenticios nutricionalmente comprometidos.
La agricultura moderna se enfrenta a dos desafíos de enormes proporciones: duplicar la producción anual para alimentar a una población más longeva y, al mismo tiempo, abordar el creciente problema del hambre oculta, por el que los alimentos pueden ser ricos en calorías pero no tienen la calidad nutricional necesaria para una dieta equilibrada y saludable. La gestión de la nutrición de los cultivos será un aspecto clave de la próxima Revolución Verde, que se orienta hacia la tecnología y las prácticas más sostenibles para ayudar a que la producción de cultivos sea más eficiente; para obtener más de menos.
Un nuevo enfoque
Los bioestimulantes de los cultivos son un concepto relativamente nuevo y su definición exacta tiende a ser vaga y de gran alcance en el mejor de los casos. Aceptados en gran medida como un término bastante versátil, los bioestimulantes suelen describir una sustancia natural que tiene por objeto mejorar la función y la eficacia de las plantas, a menudo añadida a niveles relativamente bajos y que abarca desde el extracto de algas marinas, a microorganismos beneficiosos, hasta productos que contienen aminoácidos. Independientemente de la definición, cada vez más productores están adoptando bioestimulantes en sus prácticas de gestión, motivados no sólo por la creciente reglamentación asociada a los productos agroquímicos y los plaguicidas, sino también por la evolución de la demanda de los consumidores de prácticas de producción más sostenibles y responsables. Este cambio de mentalidad ha hecho que el sector ecológico de la UE crezca un 5,5% anual durante el último decenio, y que el 6,2% de las tierras cultivables se dediquen a la producción ecológica (Eurostat, 2015). Para quienes no se han volcado a los sistemas completamente orgánicos, ha habido una considerable absorción de bioestimulantes como herramienta de acabado, y los productores tratan de reducir el legado de plaguicidas y agroquímicos antes de la cosecha.
Aprender de otras prácticas de alimentación
Las deficiencias minerales en los cultivos son una preocupación creciente, alimentada en gran medida por las condiciones del suelo y del medio ambiente, y típicamente aliviada por las enmiendas minerales foliares. En la industria animal, la suplementación con minerales para corregir o prevenir las deficiencias es una práctica común, pero más recientemente, se ha apreciado cada vez más la forma en que la forma de los minerales afecta la biodisponibilidad y la productividad animal. Prueba de ello es la adopción de oligoelementos orgánicos en lugar de oligoelementos inorgánicos, con estudios que demuestran una mejor absorción de los minerales y una reducción de los desechos cuando los oligoelementos se complementan con la dieta. Una característica clave de los OTM en la nutrición animal es el aumento de la estabilidad debido a la forma en que el mineral está unido a un ligando orgánico. Dado que las deficiencias de minerales en los cultivos son fácilmente instigadas por una serie de presiones abióticas, las enmiendas foliares, típicamente en forma de IMT, se añaden rutinariamente a los programas de fumigación. Sin embargo, al igual que en la nutrición animal, ¿podrían las MDT ser un enfoque más eficiente para la administración de suplementos minerales en los cultivos?
No todos los minerales son creados igual
En lo que respecta a la gestión nutricional de los cultivos, los micronutrientes desempeñan un papel crucial en la salud y el desarrollo de las plantas. A pesar de sus tasas de inclusión relativamente bajas, las investigaciones en la esfera de los oligoelementos han demostrado que la forma y el enfoque de aplicación desempeñan importantes funciones en la eficiencia de la absorción y, en última instancia, en la productividad de los cultivos. Hay muchas formas de minerales actualmente en el mercado y a menudo se denominan genéricamente inorgánicos, típicamente en forma de sulfatos o carbonatos, o bien minerales orgánicos, en los que un mineral está ligado a un ligante orgánico como un aminoácido.
Figura 1 – Respuestas del rendimiento del trigo a la suplementación con manganeso.
La forma mineral impacta la eficacia
El manganeso (Mn) es un mineral vegetal esencial, con funciones clave en una serie de procesos fotosintéticos. La deficiencia en los cultivos es un problema generalizado, mediado en gran medida por el tipo de suelo con suelos arenosos, compactados, con alto contenido de materia orgánica y con un elevado pH, todo lo cual contribuye al problema. Los cereales son particularmente susceptibles, y se han notificado importantes pérdidas de rendimiento en casos de deficiencias tanto moderadas como graves. Los estudios que demuestran una mejor biodisponibilidad de los minerales han puesto de relieve los posibles beneficios de las fuentes minerales orgánicas con respecto a las inorgánicas. En un estudio de campo sobre la suplementación con manganeso en el trigo de invierno, las aplicaciones foliares con fuentes de Mn orgánico e inorgánico a niveles minerales equivalentes, mejoraron notablemente el rendimiento final de los granos, lo que equivale a aumentos del 5,2% y el 3,2% respectivamente (Figura 1). Incluso en campos con una ligera deficiencia de manganeso, las mejoras en el rendimiento se lograron mediante la suplementación, pero quizás lo más interesante es que el tipo de mineral tuvo un efecto directo en el estado del manganeso del grano resultante. En el mismo ensayo de campo, el análisis de la calidad del grano mostró un aumento del 6% en los niveles de manganeso en las parcelas de trigo tratadas con Mn orgánico en comparación con las tratadas con Mn inorgánico (Figura 2).
Figura 2 – Efecto de la fuente de manganeso en la concentración mineral de los granos.
El manganeso en movimiento
Como la mayoría de los micronutrientes minerales, el manganeso tiene una movilidad relativamente pobre en las plantas, y las deficiencias tienden a aparecer como decoloración visual en las hojas más jóvenes, lo que también se conoce como clorosis. El aumento de la deposición de manganeso en los granos cuando se presenta en forma orgánica (como se ve en la figura 2) pone de relieve la importancia de la fuente de nutrientes cuando se trata de maximizar la eficacia de los suplementos minerales. Para comprender mejor la mecánica subyacente de esto, se investigó la capacidad de la fuente mineral para aliviar la deficiencia de manganeso en las plantas de trigo, utilizando la fluorescencia de las hojas como indicación de la absorción del mineral. Dado el papel del manganeso en la fotosíntesis y la función clorofílica, los niveles de fluorescencia disminuyen considerablemente en un estado de deficiencia de Mn (Figura 3). Aliviar ese estrés con aplicaciones foliares de manganeso funciona para devolver los niveles a un estado teórico 100% no deficiente. Como se ilustra en la figura 3, las fuentes de Mn orgánico tenían una capacidad mucho mayor para hacerlo en comparación con el Mn inorgánico, con mayores niveles de fluorescencia tanto en la punta de la hoja como en la base de la hoja cuando la fuente mineral se aplicaba directamente en el centro de la hoja.
Figura 3 – El alivio de la deficiencia de manganeso depende de la fuente mineral.
¿Qué significa esto para la nutrición de los cultivos?
Las incoherencias en la producción de cultivos se han resuelto tradicionalmente recurriendo a fertilizantes sintéticos y a enmiendas agroquímicas. Sin embargo, las reglamentaciones más estrictas, los suelos menos eficientes y la mayor demanda del mercado de productos cultivados de manera más sostenible están perturbando el actual panorama agrícola. Si bien la propia industria está pasando a depender en mayor medida de la automatización y la tecnología para mejorar los procesos de gestión de los cultivos, todavía es necesario centrarse en la calidad nutricional si queremos satisfacer las demandas dietéticas de una población cada vez más numerosa y longeva. La gestión de los cultivos puede aportar mucho a la nutrición animal a este respecto, con una mejor apreciación de la biodisponibilidad de los nutrientes y una comprensión más informada de cómo la forma mineral puede ser un determinante clave de la eficacia de los minerales. Dada la fluctuación de los precios del mercado, la rentabilidad está siendo impulsada cada vez más por la eficiencia de la producción y estos posibles beneficios son fundamentales para maximizar la productividad de los cultivos.
