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Fijadores biológicos de nitrógeno en Girasol: La innovación que impulsa una agricultura más sostenible y eficiente

El girasol tiene una raíz pivotante caracterizada por la sensibilidad a los obstáculos. En suelos profundos y bien trabajados, el pivote radicular aprovecha una gran profundidad de suelo que le permite mejorar su aporte de agua y de nutrientes. Es una planta que responde bien al aporte de fertilizantes con buenos incrementos de cosecha, siempre que la humedad del suelo no actúe como factor limitante.

Necesidades moderadas de nitrógeno

Las necesidades de nitrógeno del girasol son moderadas. Son proporcionales al rendimiento a razón de 4,5 kg de nitrógeno absorbido por quintal. Para producir 30 quintales por hectárea sólo se necesitan 135 unidades de nitrógeno. Un girasol bien enraizado utiliza mejor el nitrógeno de las capas más profundas del suelo.

Se recomienda el aporte de nitrógeno, en el momento de la siembra o antes, en forma de fertilizante de fondo, excepto en zonas de regadío donde está justificado el fraccionamiento.

El período más favorable para el aporte de nitrógeno es durante la fase de desarrollo vegetativo, la etapa de 6 a 14 hojas. Agregar nitrógeno en este momento permite un mejor aprovechamiento del fertilizante, ya que se aporta lo más cerca posible de las necesidades de la planta.

Fertilización fosfopotásica

El girasol es una planta que no se considera exigente en fósforo y sus necesidades en potasio son moderadas. Para cubrir las exportaciones y para alcanzar un rendimiento objetivo de 30-35 q/ha, es necesario prever unas 40 unidades de fósforo y 40 unidades de potasio. Las deficiencias fosfopotasicas ralentizan el crecimiento vegetativo de la planta y limitan su potencial de rendimiento.

Aporte de Boro

Durante el periodo que va desde la etapa 4-5 pares de hojas hasta la aparición de botón floral, cualquier deficiencia de boro puede ser muy perjudicial para el rendimiento y la calidad de las semillas de girasol. Hay que intervenir con carácter preventivo antes de que aparezcan los síntomas, de nada sirve intervenir después de su aparición porque no existe acción curativa.

Recomendaciones Arvensis

  • FERTTYBYO, como fijador biológico de N, permite ahorrar hasta 30% del aporte de nitrógeno. FERTTYBYO, contiene microorganismos cuidadosamente seleccionados para favorecer el desarrollo vegetativo y radicular de los cultivos. La aplicación de FERTTYBYO genera un mejor desarrollo vegetativo del cultivo y permite que la planta solubilice el fosforo en estado insoluble mediante la liberación de unos ácidos orgánicos. Se aplica durante la fase de desarrollo vegetativo, la etapa de 6 a 14 hojas.
  • CRIPTHUM, es una suspensión concentrada líquida de partículas de ácidos húmicos y fúlvicos de última generación, encapsulados, totalmente activos y extraídos de leonardita natural cuidadosamente seleccionada, y cuya principal característica diferenciadora con el resto de las enmiendas húmicas presentes en el mercado es que posee un pH ácido. CRIPTHUM, Contribuye a reducir la salinidad, mejorar la estructura de suelos, desbloquear la absorción de nutrientes, aumentar la capacidad de intercambio catiónico de macro y micronutrientes y favorecer la actividad microbiana. 
  • También aplicando QUICELUM a la aparición de botón floral, permite incrementar el rendimiento graso al potenciar la división celular y acelerar la translocación de los carbohidratos y su posterior transformación en grasa.
  • FERTIMIX-B / FERTIMIX-FLOWERS, con una concentración equilibrada en boro etanolamina y molibdeno que ayuda a evitar los problemas derivados de la deficiencia de estos nutrientes. Este aporte debe realizarse al inicio del período de requerimiento de boro del girasol, es decir entre la etapa de 4-5 pares de hojas y la etapa límite de paso del tractor (el girasol suele medir unos 60 cm). La aplicación foliar de FERTIMIX-B / FERTIMIX-FLOWERS se puede combinar con un tratamiento fungicida y con un potente activador orgánico QUICELUM.

Pasado y presente: Tradiciones agrícolas que nos unen

Desde hace muchos años las creencias y tradiciones de las comunidades y distintas regiones repartidas alrededor de todo el mundo han influido en mayor o menor grado sobre las prácticas y labores agrícolas. Tanto es así que incluso en la actualidad todavía se siguen teniendo en cuenta y llevando a cabo algunas de ellas a pesar de los avances tecnológicos en el sector.  

Siembra en luna nueva y cosecha en luna llena

Varias de estas creencias están relacionadas con las fases lunares, ya que como se comentó en el artículo “La luna en la agricultura”, intervienen en el desarrollo de los cultivos. Los agricultores programan las labores como la siembra, poda, riego y cosecha según el ciclo lunar para obtener mejores rendimientos.  

Monjes con astrolabio, Salterio de Blanca de Castilla, reina de Francia, sXIII, Biblioteca Nacional Francesa, Ms. Arsenal Lat. 1186, f.1v

Ceba de Cap d'Any fa bon averany (Cebolla de Fin de Año hace buen agüero)

Por otra parte, teniendo en cuenta que uno de los factores más importantes en la agricultura es el agua de riego, muchas de estas prácticas tradicionales tendían a la elaboración de calendarios de lluvias a partir de su predicción. Para ello, se han desarrollado a lo largo de la historia diferentes “rituales” que varían según la cultura y territorio. Los Mayas y los Incas ya planeaban programas de cultivo en los que anticipaban las lluvias y otros fenómenos meteorológicos. Otras civilizaciones observaban su entorno y relacionaban el comportamiento de animales y cultivos con elementos de la historia local, la religión u otras prácticas; y recogían todo este conocimiento popular sobre el clima y estaciones en refranes. Además de la observación de lo que nos rodea, también se han empleado metodologías como la de las “Cabañuelas”. A parte de este método, existen otros como el calendario de la cebolla. Se trata de una tradición de origen europeo y que todavía se practica en algunas zonas del Pirineo Aragonés y Catalán en la noche del 31 de diciembre. Este método de predicción consiste en pelar una cebolla por capas, separar 12 de ellas y colocarlas en un plato o bandeja en una ventana de la casa. Cada una de las capas representa un mes lunar, es decir, el tiempo que transcurre de una luna nueva a otra. En cada capa se añade una cucharada de sal y se deja reposar durante toda la noche. La mañana del día 1 de enero se comprueba el estado en el que se encuentran. Aquellas en las que haya aparecido humedad representarán los meses lluviosos, en cambio las que se mantengan secas indicarán que ese mes será seco. 

Las tradiciones son puentes entre generaciones

Aunque no es un método científico algunos agricultores y personas que lo practican aseguran que el nivel de precisión de este “ritual” es bastante alto, por lo que estas tradiciones populares siguen siendo de gran utilidad para la agricultura en algunas zonas del mundo 

Resulta muy interesante y curioso, como estas creencias populares se siguen transmitiendo de generación en generación y como pueden ayudar a la agricultura más moderna y actual. Y vosotros, ¿conocéis algún otro método tradicional para mejorar el rendimiento de nuestros cultivos? ¿Qué prácticas son típicas en vuestra región?  

PROBIOTICOS AGRICOLAS: ESTRATEGIA PARA LA REGENERACION DE LOS SUELOS.

Seguro que cuando tienen una infección fuerte y acuden a un hospital, le administran un antibiótico. El médico le advierte cuidar su alimentación para evitar dañar el estómago. Esto ocurre porque el antibiótico “puede dañar la microbiota  intestinal “fundamental para nuestra salud. Nos aconseja que para reestablecer la biota intestinal es importante una alimentación sana y consumir probióticos.

¿Qué son los probioticos agrícolas?

Son formulaciones biológicas de microorganismos vivos que reestablecen sus funciones esenciales para garantizar la protección, estimulación y nutrición de los cultivos.

Para ser considerados probióticos deberán estar formulados exclusivamente a partir de microorganismos y no de componentes activos añadidos tales como fertilizantes,ácidos orgánicos o aminoácidos que puedan alterar la función del microbio.De la misma manera ,los probióticos biofertilizantes,no tienen por qué contener fertilizantes.

Es decir un probiótico biofertilizante formulado a base de microorganismos fijadores de nitrógeno no tiene porque contener nitrógeno.Lo que contienen son microorganismos que van a realizar las funciones de fijación de nitrógeno y así se lo van a suministrar al cultivo para corregir sus deficiencias.Tampoco deben de enriquecerse con moléculas o ingredientes activos,que ni siquieran cumpla su función como es debido.

Por lo tanto los probióticos agrícolas deben contener microorganismos vivos, fisiológicamente estabilizados para cumplir funciones muy específicas que favorezcan el restablecimiento  de las funciones más esenciales del suelo.

Los probioticos agrícolas como estrategia para la recuperación de los suelos

Cada vez más compañías llevan como bandera el termino de ”Regeneración del suelo” en su portafolios de productos queriendo parecer mas sostenibles, verdes y amigables con el Medio Ambiente. Personalmente creo que es una estrategia puramente comercial y que nos aboca a la degradación total del suelo.

En nuestro día a día, nos encontramos ante suelos completamente dañados y nuestro principal objetivo como asesores técnicos es reestablecer su salud fortaleciendo su sistema inmunológico.

Tenemos que averiguar como esta de dañado el suelo y determinar su grado de degradación para diseñar la estrategia correcta para su tratamiento. Para ello tenemos que recabar la máxima información posible tal como: Tipo de cultivo, Tipo de suelo, Sistema de riego, Etapa fenológica del cultivo, Plan de fertilización, Historial de fumigaciones, Manejo de plagas y enfermedades….etc.

 

Una vez que tenemos toda la información se procede a diseñar un plan de manejo agro biológico que incluye el suministro de probióticos. El paso final es hacerle un buen seguimiento de los resultados observados con el objetivo de realizar ajustes en el plan que se ha determinado ,este seguimiento es la consecuencia del éxito o el fracaso del objetivo primordial del programa, la REGENERACION DEL SUELO.

Control biológico de patógenos

El reto actual de la agricultura consiste en conseguir la cantidad de alimento necesaria para alimentar a la creciente población mundial a la vez que mantiene se la sostenibilidad.

Uno de los aspectos para conseguir este incremento es la lucha frente a los distintos patógenos que pueden afectar a los cultivos. Durante el siglo XX esto se ha llevado a cabo mediante el uso de productos químicos, pero dada su elevada toxicidad, estos productos están cada vez más en desuso.

Una alternativa a estos productos químicos es el uso de microorganismos de como Agentes de Control Biológico (o BCA).

Ya se han conseguido tratamientos de éxito utilizando microorganismos bien conocidos como es el caso de Pseudomonas, Bacillus, Burkholderia o Trichoderma que actuab frente a patógenos fúngicos y/o bacterianos como Agrobacterium, Erwinia, Fusarium, Rhizoctonia, Phytophtora y Pythium.

Existen además evidencias de otras muchas especies de microorganismos que también presentan actividad como BCAs, con la ventaja añadida de que algunos de éstos, presentan además efectos positivos sobre el crecimiento del cultivo (actúan como PGPR).

A pesar de que inicialmente existía una cierta reticencia a utilizar BCAs por parte de los aplicadores; los buenos resultados que se van obteniendo en los cultivos (gracias a un incremento en la cantidad y en la calidad de las investigaciones en este campo) están cambiando la tendencia, siendo este tipo de productos un mercado en claro auge.

El suelo: reservorio de biopesticidas

La rizosfera es la zona del suelo donde la concentración es más elevada. Este consorcio de microorganismos que habitan en la zona de la raíz de las plantas son los que tienen una mayor importancia en la interacción con los patógenos y es por tanto el principal nicho de búsqueda de nuevos microorganismos con efecto frente a las distintas enfermedades de las plantas (ver https://infallible-galois.82-223-12-66.plesk.page/blog-suelos-inmunes-a-enfermedades/ ).

Durante los últimos años se han descubierto distintas bacterias, hongos, protozoos y nematodos con actividad antagonista que pueden ser empleados para formular productos de biocontrol.

Bacterias

Muchas de las bacterias asociadas a la raíz de las plantas se clasifican como PGPR (de las que ya hablamos en una entrada anterior de este blog https://infallible-galois.82-223-12-66.plesk.page/blog-la-vida-del-suelo-el-mejor-fertilizante-ferttybyo/ ) Muchas de estas PGPR tambien pueden actuar como agentes de biocontrol. Algunos ejemplos conocidos son: Alcaligenes, Azospirillum, Arthrobacter, Acinetobacter, Bradyrhizobium, Bacillus, Burkholderia, Enterobacter, Erwinia, Flavobacteirum, Pseudomonas, Rhizobium, Azorhizobium, Allorhizobium, Sinorhizobium, Frankia, Azoarcus, Methylobacterium, Paenibacillus, Pantoea, … Algunas especies de los anteriores géneros son capaces de sintetizar compuestos como antibioticos, endotoxinas, bacteriocinas, sideróforos, enzimas hidrolíticas, acido cianhídrico, PCA, DAPG y otros metabolitos secundarios.

Algunas bacterias comercializadas. Adaptado de Lahlali et al., 2022

Hongos y levaduras

Varias especies de hongos y levaduras también tienen un potencial de biocontrol, principalmente, aunque no exclusivamente, como entomopatógenos.

Uno de los hongos más conocidos es Trichoderma. Ha sido ampliamente estudiado y se utiliza en agricultura como agente de biocontrol y como biofertilizante. Se ha demostrado su capacidad de eliminar insectos mediante parasitismo y generación de metabolitos secundarios, así como actuar indirectamente en los sistemas de defensa de la planta o atrayendo a enemigos naturales de la plaga. Hongos de este género además poseen actividad frente a otros hongos como Botrytis, Sclerotinia, Mycosphaerella, Alternaria, Penicillium o Verticillium.

Algunos hongos comercializados. Adaptado de Lahlali et al., 2022

Modos de acción de los BCAs

Directo

  • Antibiosis

Se secretan sustancias que interfieren con el metabolismo del fitopatógeno y que inhiben su desarrollo. En este grupo encontramos sustancias como enzimas que degradan la pared celular, compuestos orgánicos volátiles (VOCs) o antibioticos, entre otros muchos.

  • Parasitismo

En el parasitismo necrotrófico el BCA mata al patógeno en el momento de la invasión o justo después; y se alimenta de los nutrientes que libera. En el parasitismo biotrófico el BCA se beneficia mas parasitando un organismo vivo.

  • Reducción de la virulencia

El BCA secreta enzimas que interfieren con los factores de patogenicidad (como pectinasas o quitinasas) y reducen su virulencia

  • Presión competitiva

Los BCAs reducen la presión del patógeno mediante competición por los nutrientes y el espacio.

Extraído de Palmieri et al., 2022

Indirecto

  • Resistencia inducida y priming

Se sabe que ciertos microorganismos son capaces de activar la defensa de las plantas frente a organismos patógenos, de forma que estas plantas adquieren resistencia (ver entrada en el blog https://infallible-galois.82-223-12-66.plesk.page/blog-priming-vacunas-vegetales/). El contacto con estos microorganismos hace que la planta sea capaz de responder más rápido y más intensamente frente al ataque de patógenos.

  • Síntesis de fitohormonas

Los BCAs son capaces de activar la respuesta inmune de las plantas frente a ataques de parásitos y patógenos usando complejos procesos moleculares en los que están implicadas hormonas como el ácido salicílico, el jasmónico y el etileno.

Extraído de Rashid and Chung, 2017

Problemas en la implantación de productos biológicos

Aunque esto está cambiando, un aspecto que limita la cantidad de productos basados BCA disponibles en el mercado es el escepticismo respecto de su eficacia. Muchos agricultores, especialmente en los países subdesarrollados, dudan en adoptar el uso de estos productos debido a dificultades técnicas, preocupaciones ambientales o un atractivo económico. Para atraer a los agricultores a utilizar el control biológico, la tecnología debe ser simple, al tiempo que proporciona ventajas económicas sobre otras alternativas en términos de costo, demanda y eficiencia de la oferta.

La capacitación y las demostraciones de campo son cruciales para el intercambio de información entre desarrolladores y usuarios finales. Además, debido a la falta de información sobre cómo utilizar el producto, los agricultores no lo han utilizado eficazmente. En consecuencia, es necesario fortalecer la noción de extensión del control biológico para popularizar el concepto.

Necesidad de nuevos productos

Durante las últimas décadas ha habido un gran incremento en la productividad de la agricultura debido a una elevada demanda de alimento propiciada por la expansión de población mundial. Hasta la fecha, el consumo de fertilizantes y pesticidas químicos a llevado a un desequilibrio ecológico y a una contaminación de los recursos naturales. La agricultura sostenible es la solución a los problemas derivados de décadas de uso incontrolado de agroquímicos para incrementar la productividad de los cultivos. Por tanto, se necesita un sustituto para fertilizantes y plaguicidas químicos que sea respetuoso con el medio ambiente. Dadas las capacidades de los BCAs, parecen ser una opción realista para este papel.

En Arvensis Agro, S.A. llevamos años apostando por la investigación y el uso de este tipo de productos ecológicos (https://infallible-galois.82-223-12-66.plesk.page/productos/) para aumentar la productividad de los cultivos sin que ello repercuta en un deterioro del medio ambiente.

Bibliografía y lectura recomendada

  • Induction of Systemic Resistance against Insect Herbivores in Plants by Beneficial Soil Microbes (Rashid and Chung, 2017)

https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01816

 

  • Advances and Perspectives in the Use of Biocontrol Agents against Fungal Plant Diseases (Palmieri et al., 2022)

https://doi.org/10.3390/horticulturae8070577

 

  • Biological Control of Plant Pathogens: A Global Perspective (Lahlali et al., 2022)

https://doi.org/10.3390/microorganisms10030596

 

  • Bacterial biopesticides: Biodiversity, role in pest management and beneficial impact on agricultural and environmental sustainability (Tomar et al., 2024)

https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e31550

Nuevas tecnologías para optimizar el uso de agua

Optimizar el uso del agua en la agricultura es esencial para asegurar la sostenibilidad, especialmente en áreas con recursos hídricos limitados. El cambio climático ha reducido la disponibilidad de agua para riego en muchas regiones del mundo y realizar una adaptación es esencial. Por ello, se proponen una serie de prácticas más eficientes con el uso del agua:  

Implementar Sistemas de Riego Eficientes

Implementar sistemas de riego eficientes puede ser tan sencillo como hacer algunos cambios que realmente marcan la diferencia en cómo tus plantas reciben el agua que necesitan. Elige tu sistema de riego que más se ajuste a las necesidades de tus cultivos:

Riego por Goteo: Este sistema suministra agua directamente a la zona de las raíces de las plantas, minimizando la evaporación y el desperdicio de agua. Es ideal para cultivos que requieren riego constante y preciso.

· Microaspersión: Es similar al riego por goteo, pero ideal para áreas específicas que necesitan un poquito más de alcance. Es como darles a tus plantas una refrescante bruma en los días más calurosos.

· Riego Subterráneo: ¿Y si pudiéramos regar las plantas desde abajo? Con tuberías perforadas enterradas justo bajo tus cultivos, el agua llega directamente a las raíces. Así se reduce la evaporación y el escurrimiento, garantizando que cada gota de agua llegue justo donde más se necesita.

Uso de Sensores de Humedad del Suelo

Implementar sensores de humedad en el suelo permite regar solo cuando es necesario, realizando un monitoreo del suelo y evitando el riego excesivo.

Adoptar Prácticas de Conservación del Suelo

Plantar Coberturas Vegetales entre los cultivos principales ayuda a retener la humedad del suelo, reducir la evaporación y controlar la erosión. Otra práctica que permite mantener la humedad es reducir o eliminar la labranza contribuye a la reducción del escurrimiento de agua y a una mayor infiltración en el suelo.

Recolectar y Almacenar Agua de Lluvia

La práctica del aprovechamiento del agua de lluvia se realiza desde la antigüedad y puede resultar muy eficaz de asegurar un suministro de agua adicional para épocas de sequía o para reducir la dependencia de fuentes externas con el uso de cisternas y estanques.

En áreas con pendiente, la construcción de terrazas y bancales puede ayudar a retener el agua de lluvia, facilitando su infiltración en el suelo y reduciendo la escorrentía.

Selección de Cultivos Apropiados

Optar por variedades de cultivos que sean más resistentes a la sequía o que tengan un menor requerimiento de agua puede ser crucial en áreas con escasez de agua.

Implementar una rotación de cultivos adecuada puede mejorar la estructura del suelo, aumentar la retención de agua y reducir la necesidad de riego intensivo.

Mulching

El Mulching o “acolchado” proviene de la práctica de cubrir el suelo con materiales orgánicos como hojas secas, corteza de árboles para proporcionar un colchón orgánico que aportará humedad y nutrientes a la planta y reducirá la evaporación del agua ya que suprime las malas hierbas, disminuyendo así la competencia por el agua.

Educación, política y regulación

Concienciar a la población de este tipo de técnicas de riego más eficientes es clave para la conservación de agua y la gestión sostenible en el suelo. Un uso más eficiente y controlado del agua permitirá tener un equilibrio con este recurso tan vital para la vida. Por ello, es necesario, además, políticas que fomenten la innovación de los cultivos para hacer frente a la escasez de agua a la que nos estamos enfrentando.