Bioestimulantes no vivos para plantas: ¿pueden beneficiar a sus cultivos? Parte 1: Sustancias húmicas

“Devolvámosle a la rizosfera lo que le pertenece a la rizosfera”.

Los bioestimulantes son cada vez más importantes en la producción de cultivos de invernadero y a campo abierto. Actualmente, muchos horticultores usan bioestimulantes vivos para plantas, como bacterias (por ejemplo: Bacillus), hongos (por ejemplo: micorriza) y nemátodos. Sin embargo, hay una gran clase de bioestimulantes no vivos, los cuales son compuestos orgánicos que no son fertilizantes ni biopesticidas. Los bioestimulantes ayudan a la planta a absorber el agua y nutrientes de forma más eficiente y, además, pueden proteger a la planta contra agentes patógenos. Por consiguiente, la planta tolerará mejor los estreses ambientales, nutricionales y patogénicos, lo que mejorará su calidad y producción. El uso de bioestimulantes puede ser una alternativa a los productos químicos sintéticos, los cuales pueden dañar las poblaciones naturales de microorganismos beneficiosos que sirven de biocontroladores y producen bioestimulantes.

Analizaremos el uso de los bioestimulantes no vivos para plantas en dos partes. En la Parte 1, analizaremos los ácidos húmicos y su rol en la producción de cultivos. En la Parte 2 (el próximo mes), analizaremos los roles beneficiosos de las vitaminas, los aminoácidos, las algas marinas y las proteínas en la producción de cultivos.

Origen de las sustancias húmicas

En la tierra, los desechos de plantas y animales se descomponen en forma natural por medio de la degradación química o biológica. Después de muchos años, estos desechos se descomponen en partículas más pequeñas conocidas como humus. El color del humus puede variar de marrón oscuro a negro debido al alto contenido de carbono orgánico. El humus contiene sustancias húmicas como el ácido fúlvico, el ácido húmico y la humina, que son estructuras complejas con alto peso molecular. El humus también contiene sustancias no húmicas como carbohidratos, lípidos del suelo y aminoácidos, que tienen pesos moleculares bajos y que los microorganismos de la tierra degradan rápidamente.

Las sustancias húmicas se extraen de los humatos, los cuales se extraen desde los depósitos minerales de humato de lignita oxidada (leonardita), que típicamente se encuentran en Dakota del Norte. No obstante, también se pueden encontrar humatos en el agua de la tierra, la turba, el carbón y en el agua del océano. Después de obtenerlos de las minas, se separan entonces en ácido fúlvico, ácido húmico y humina.

Componentes de las sustancias húmicas

Hay dos métodos principales que se usan para extraer estas sustancias húmicas desde los materiales sólidos: mediante el uso de soluciones de hidróxido de sodio o hidróxido de potasio. Cualquiera de las dos soluciones separa las sustancias no húmicas, dejando las sustancias húmicas. Después, el pH de la solución de las sustancias húmicas se ajusta con un ácido para que el pH disminuya a valores <2,0. El bajo pH de la solución hace que el ácido húmico se precipite porque es insoluble a un pH bajo, mientras que el ácido fúlvico permanece en la solución (consulte la Tabla 1). Este proceso genera una mayor concentración de ácidos fúlvicos que de ácidos húmicos. Las huminas no son solubles en agua a ningún pH (consulte la Tabla 1), a veces se utiliza alcohol para extraer el ácido húmico de la humina, lo que puede estimular el crecimiento de la raíz.

Luego, el ácido húmico se seca y por lo general se vende en forma de gránulos, mientras que los ácidos fúlvicos se comercializan como concentrados líquidos. Los humatos también se producen ya sea como sales minerales de ácido húmico o fúlvico.

Según la técnica de solución de extracción antes mencionada, los humatos pueden ser humatos de sodio o humatos de potasio. El primer tipo se usa más a menudo como suplemento para la salud animal y el segundo, se usa más ampliamente para la producción de cultivos. Los humatos se componen principalmente de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo.

Beneficios de los humatos sobre las propiedades físicas del suelo mineral

• Actúan como reservorio de agua para la planta. La planta dispone del agua fácilmente cuando la necesite.
• Se usa como acondicionador de tierra para cambiar la estructura de la tierra, ya que crea macroporos que retienen el oxígeno para las raíces.
• Mejora el drenaje de la tierra.
• Promueve la aglomeración de la tierra y disminuye la erosión.
• Debido a su color oscuro, la solarización puede aumentar la temperatura de la tierra durante el día.
• Reducen el agrietamiento de la tierra.

Beneficios de los humatos sobre las propiedades químicas de la tierra mineral

• Aumenta la CIC y la capacidad de reguladora de la tierra.
• Recubre las partículas de suelo y retiene Fe, Cu, Zn, Mg, Mn y Ca, lo que mejora la fertilidad del suelo.
• Promueven una mejor absorción de nutrientes.
• Reaccionan con Fe, Cu, Zn, Mg, Mn y Ca para formar sustancias queladas.
• Inmovilizan el aluminio en suelos ácidos.
• Previenen el filtrado de nutrientes debido a su atracción electrostática con ellos.
• Su carga ayuda a disolver o se unen a los elementos traza.
• Ayudan a estabilizar los nutrientes.
• Sirven como reguladores de los metales pesados.
• Proporcionan carbono a los microorganismos, lo que promueve el crecimiento microbial para obtener una rápida recuperación de los suelos y para la administración de desechos.
• Los humatos entregan microorganismos, los que se solubilizan y liberan fosfatos.
• Reducen el pH del suelo ya que reaccionan con el carbonato de calcio del suelo para producir dióxido de carbono.
• Ayudan a degradar o estabilizar las sustancias que son tóxicas para las plantas.
• Reducen el riesgo de la toxicidad por cationes de metal en la zona de la raíz.
• Reduce el sodio en el suelo debido a que se intercambia con otros cationes que están más concentrados en la solución del suelo.

Beneficios de los humatos para las plantas en general

• Tienen un efecto parecido a las auxinas, lo que mejora la división y la elongación celular.
• El ácido fúlvico tiene un peso molecular más pequeño y puede penetrar las hojas, las raíces y los tallos ayudando a transportar los diferentes nutrientes.
• Las plantas pueden obtener fácilmente los nutrientes quelados porque están enlazados libremente a los quelantes.
• Ayudan a mejorar las defensas de las plantas porque los humatos inmovilizan a las enzimas patogénicas.
• Los humatos pueden aumentar la velocidad de germinación de las semillas si ingresan a las semillas. Aceleran la respiración y la división celular.
• Si se aplica al follaje, aumenta el contenido de clorofila. Esto ayuda a aumentar la absorción de oxígeno, lo que mejora el crecimiento de la planta.
• Los beneficios para la planta tienen lugar más rápidamente si los humatos se aplican al follaje, mientras que toman más tiempo cuando se aplican al suelo.
• Las plantas absorben mejor las sustancias cuando la planta está creciendo activamente.
• Es mejor aplicarlas en las hojas, brotes o raíces nuevas.
• Mejora el crecimiento de la raíz y por consiguiente, la absorción de nutrientes y agua es más eficiente.
• Aumenta la respiración de la raíz.
• Si la concentración de humatos en el suelo es alta, se absorben y transportan hacia las hojas y los brotes.
• Cuando están dentro de las plantas, se pueden involucrar en el metabolismo de la planta.
• Comercialmente, pueden estar disponibles con nutrientes/fertilizantes, lo que ayuda a mejorar el crecimiento de la planta.
• Regulan las hormonas de crecimiento de la planta.
• En lantana camara producida en una mezcla sin suelo, se vio un aumento en la biomasa de las raíces y los brotes con la aplicación de los humatos (Costa et al., 2008).
• En pimiento producido en una mezcla sin suelo, se vio un aumento en la biomasa de las raíces y los brotes con la aplicación de ácidos húmicos (Cimrin et al., 2010).
• Las plántulas de tomate producidas en una mezcla sin suelo, aumento la absorción de nutrientes y de materia seca en brotes y raíces (David et al., 1994).
• La aplicación foliar de ácidos húmicos reduce las aplicaciones de nitrógeno a la tierra (Sani, 2014)

Precauciones sobre el uso de humatos en la agricultura

• Aún cuando es difícil descomponer los humatos, estos se pueden destruir por la fertilización excesiva o la labranza excesiva.
• Si se aplican al follaje, las proporciones de aplicación deben ser menores; cuando se aplican al suelo, las proporciones deben ser mayores.
• La proporción de aplicación dependerá de la concentración del producto.
• La aplicación en exceso de los humatos puede dar por resultado una germinación deficiente de la semilla, la muerte de las plántulas y un menor peso seco de la raíz.
• La calidad de los humatos varía y dependerá del origen, de los procedimientos de extracción y del fabricante.
• Aplique los humatos inmediatamente antes o después de la fertilización.

Referencias:

• Cimrin, K. M., T. Onder, M. Turan and T. Burcu 2010 "Phosphorus and humic acid application alleviate salinity stress of pepper seedling" (La aplicación de fósforo y ácido húmico alivia el estrés por salinidad de las plántulas de pimiento) Journal of African Biotechnology (Publicación africana de biotecnología) 9:5845-5851
• Costa, G., P. Labrousse, C. Bodin, S. Lhernould, M. Carlue, P. Krausz and F. Authier "Effects of humic substances on the rooting and development of woody plant cuttings" (Los efectos de las sustancias húmicas en las raíces y en el desarrollo de cortes de plantas leñosas) Acta Horticulturae: 779:255-261
• David, P. P., P. V. Nelson y D. C. Sanders. 1994. A humic acid improves growth of tomato seedling in solution culture (Un ácido húmico mejora el crecimiento de las plántulas de tomates en hidroponía). Journal of Plant Nutrition (Publicación sobre nutrición de las plantas) 17(1), 173-184
• Sani, B. 2014. Foliar Application of Humic Acid on Plant Height in Canola (Aplicación foliar de ácido húmico en lo alto de las plantas de canola). APCBEE Procedia 8(2014):82-86