Cómo la glicina betaína mejora la tolerancia al estrés, la fotosíntesis y la producción en cualquier cultivo
Por Víctor Bataller
No es la primera vez que hacemos referencia al estrés ambiental que sufren las plantas y que se está viendo agravado por el más que evidente cambio climático. En las últimas décadas han aparecido productos que compensan los efectos de todos los factores osmodepresores como la salinidad, elevadas temperaturas, falta de textura franca en los suelos, etc. Una de estas sustancias es la glicina betaína, que se ha definido por parte de los investigadores como un osmoprotector. Los resultados han sido muy alentadores, hasta el punto de que se ha manifestado no sólo como osmoprotector sino también como bioestimulante vegetal, fitorregulador y fitofortificante.
Si lo analizamos bien, la planta se comporta como un vaso comunicante entre el suelo y la atmósfera, y por la diferencia en el potencial hídrico entre ambas zonas. El agua que nosotros aplicamos en el riego pasa al aire caliente utilizando bien el contacto directo entre ambos o a la planta como intermediario. Sabemos que la naturaleza intenta mantener el equilibrio entre todos sus componentes y, al igual que en el agua se tienden a igualar concentraciones, pasando de la zona con más concentración a la que posee menos concentración, se emplea para ello líneas de separación que actúan como membranas osmóticas
El proceso de transpiración en las plantas consiste en ceder agua en forma de vapor al aire, que está en contacto con su superficie foliar, consiguiendo de esta forma que se regule la temperatura de la planta. Esta agua procede de la que se encuentra en las hojas o tallos verdes y que, a su vez, procede de las raíces. No hay que confundir la transpiración con la evaporación, que es el proceso por medio del cual se cede agua en forma de vapor también, pero entre el suelo y el aire que se encuentra sobre él. El proceso global que suma el total de vapor de agua cedido por el suelo y las plantas al aire es a lo que se le conoce como evapotranspiración.
Las plantas captan el agua que lleva disuelto el alimento aportado en la fertilización y lo reparten a todas las células. El xilema transporta la “savia bruta” que es el agua y los iones que vienen absorbidos desde las raíces, mientras que el floema transporta la “savia elaborada” que es agua con sustancias en disolución provenientes del proceso metabólico de la fotosíntesis (como los hidratos de carbono), que van desde las hojas hacia las células no fotosintéticas de la planta como las que constituyen los frutos.
En este proceso de movimiento ascendente y descendente del agua por el interior de la planta interviene activamente la transpiración, ya que al ceder el agua al medio se produce un vacío de presión por pérdida de volumen que hace que ascienda el agua y, una vez que se aumenta esa presión en las partes superiores del interior de las plantas, esto empuja la savia hacia abajo y se introduce en una perforaciones de las paredes de los vasos conductores conocidos como “traqueidas” y entre los espacios libres que hay entre los elementos que constituyen esos vasos conductores. Este movimiento del agua hacia arriba y hacia dentro finalmente causa que el agua presente en el suelo se mueva hacia el cilindro vascular por ósmosis a través de las células endodérmicas.
Gracias a que también las células de las raíces contienen una concentración mayor de solutos en disolución que el agua del suelo, el agua entra a las raíces debido al fenómeno de la ósmosis antes referido. A la presión resultante se le llama presión radicular. La fuerza generada por la evaporación del agua desde las hojas, transmitida hacia abajo por el xilema hasta las raíces, es tan fuerte que puede absorber agua de suelos bastantes secos.
Por lo tanto, la transpiración tiene efectos positivos y negativos ya que proporciona la energía capaz de regular su temperatura y transportar agua y nutrientes pero, por otro lado, supone una pérdida de agua que en casos extremos puede causar la muerte de la planta en climas muy secos y cálidos. Una planta requiere, para subsistir, mayor cantidad de agua que un animal de peso similar ya que además de ser su medio para hidratarse, es el vehículo que emplea para nutrirse. En un animal, la mayor parte del agua se retiene en el cuerpo y se recicla continuamente, pero en una planta casi el 90 % del agua que entra por las raíces se pierde en forma de vapor.
Casi todo el vapor de agua que se cede por transpiración es por medio de los estomas de las hojas y del tallo que coincide también con la vía empleada para absorber el dióxido de carbono; una planta, al abrir y cerrar sus estomas, debe lograr un equilibrio entre la absorción de dióxido de carbono para la fotosíntesis y la pérdida de agua de la transpiración. Cuando el dióxido de carbono entra por los estomas hacia el interior de las hojas, se libera el vapor de agua lo que permite la “refrigeración” de la hoja y la captación de agua por las raíces. Este proceso es de gran eficacia para las plantas debido al gran calor latente de vaporización del agua ya que gracias a ello la temperatura de la hoja puede ser de 10 a 15 ºC inferior a la del aire que la rodea.
A todo esto hay que sumar el dato de que cada vez es menor la cantidad de agua destinada a la agricultura y la poca que hay es de peor calidad. España tiene más de tres millones y medio de hectáreas de regadío y sólo es capaz de reponer, de un año para otro, el 10 % del agua que consume, por lo que se ve obligada a utilizar, cada año, un tercio de las reservas totales incluyendo las que también se destinan para consumo humano y para la industria (datos de la Agencia Europea de Medioambiente, 2015). Esto hace que la situación sea casi insostenible. Gran parte de la culpa la tienen la incorporación al regadío de cultivos que tradicionalmente han sido de secano, como el cereal, el olivo o el almendro, en unos casos para poder garantizar la supervivencia de la plantación ante la falta de precipitaciones y en otros casos para aumentar la producción ante el aumento de la demanda. En otras partes del mundo la situación no es mucho mejor. En California se han dejado de cultivar en las últimas décadas más del 10 % de las hectáreas destinadas a la agricultura por falta de agua.
Llegado a este punto en el que conocemos mejor el proceso de transpiración de las plantas, nos centraremos a partir de ahora en la sustancia que nos ocupa: la glicina betaína. Cualquier innovación a nivel nutricional en el mundo de la agricultura llega primero a las zonas donde existe una agricultura más intensiva y por ello el uso de glicina betaína se viene utilizando en los invernaderos de hortalizas del sudeste peninsular desde hace varios años, bien de forma individual o en combinación con otros productos nutricionales por lo que es un término con el que ya los productores de la zona están familiarizados.
Durante estos últimos años, la nutrición vegetal está evolucionando hacia el aporte de sustancias a la planta que proporcionen un efecto bioestimulante o que amortigüen los diferentes grados de estrés, tanto del tipo biótico como abiótico, a los se son sometidas, ayudando así a que las variedades alcancen el mayor potencial genético posible.
La glicina betaína es una amina cuaternaria, un compuesto no iónico que sintetizan las plantas como respuesta a situaciones de déficit hídrico, produciendo un efecto osmoprotector a nivel celular. Cualquier planta cuando se ve sometida a un estrés hídrico pone en marcha una serie de respuestas para protegerse de la deshidratación. A nivel celular, al disminuir la cantidad de agua en el medio, se produce un flujo de agua del citoplasma hacia el exterior de la membrana produciendo una pérdida de turgencia en los tejidos y una disminución de la tasa fotosintética de la célula. Es en ese momento cuando la planta empieza a sintetizar una serie de sustancias (como la glicina betaína) que compensen la concentración de solutos del citoplasma con la que tiene en el medio exterior y eviten la salida excesiva de agua de las células. Al aumentar la cantidad de solutos en el interior de la célula el equilibrio osmótico tiende a igualar las concentraciones dentro y fuera de ella aportando agua al interior de las células de nuevo y evitando así que se pierda en la transpiración.
El uso de glicina betaína exógena a la planta en la nutrición vegetal supone, por un lado, un ahorro energético pues la planta no tiene que sintetizarla y, por otro lado, nos garantiza una respuesta más rápida de la planta al estrés provocado por la falta de agua, temperaturas extremas, irradiación luminosa excesiva y salinidad. Esta velocidad de reacción más eficiente será apreciable en una mayor capacidad para realizar la fotosíntesis, garantizando una eficacia mayor a la hora de llevar a cabo todos los procesos bioquímicos que se producen a nivel celular y que tiene como consecuencias entre otros efectos un mejor desarrollo y calidad de polen en momentos de condiciones ambientales adversas, así como una mejora en la absorción de nutrientes, porque la planta puede tener, durante más tiempo, abiertos sus estomas sin temor a la deshidratación favoreciendo la entrada de nutrientes en la planta, mejorando la producción y la calidad de los frutos tratados con glicina betaína.
Al estar la planta preparada para superar el estrés abiótico en cualquiera de las etapas fenológicas del cultivo, sus células no verán disminuidas su turgencia y aumentará su eficiencia fotosintética, habrá una mayor viabilidad de polen que favorece un aumento en el número de frutos cuajados y una mejora en cuanto a calibre y llenado de frutos lo que se traduce en una mayor producción. La glicina betaína puede ser de origen natural o de síntesis siendo la natural de origen vegetal. Las empresas de productos nutricionales que han puesto en el mercado formulados a base de glicina betaína los están comercializando tanto en formato sólidos como líquidos y son productos que tienen una fácil disolución.
Podemos encontrarnos productos en su forma técnica o bien otros productos que llevan en su composición otros compuestos igualmente osmoprotectores y/o que facilitan la asimilación de la glicina betaína por la planta, pudiendo reducir la cantidad de necesaria de la misma en el tratamiento buscando una sinergia con el potasio que facilita la reactivación del movimiento de savia y son más efectivos en casos de salinidad.
Existen en el mercado abonos orgánicos de origen vegetal como nuestro Bachumus, que de forma natural aportan glicina betaína asimilable por la planta y que, por su calidad, es una buena opción para aplicarla de forma continua durante todo el cultivo y de esta forma actuar también de forma preventiva en momentos de estrés ambiental. Además, todos estos productos cumplen con la reglamentación en lo que se refiere a insumo en agricultura ecológica. Son productos para aplicar bien en el riego o por pulverización foliar, aunque hay que tener presente que la nutrición foliar es una herramienta muy útil en momentos específicos durante el cultivo y en este caso es recomendable usar siempre algún producto con efecto mojante o adherente para que el producto esté durante el mayor tiempo posible en contacto con la superficie foliar y se reparta de forma equitativa por toda ella mejorando de esta forma su eficacia.
El número de repeticiones y las dosis a utilizar dependerá sobre todo de cuál sea el resultado que buscamos y que nos aporte mayor beneficio económico ya que este tipo de productos no presentan limitaciones por sobredosis. La premisa principal y básica debe ser incorporar glicina betaína en las células vegetales de la planta cuando se vea afectada por un estrés abiótico y de esta manera esté preparada para una respuesta rápida y eficaz que mitigue sus efectos. A la hora de realizar un buen plan de abonado, bien sea con este tipo de productos o con cualquier otro debemos considerar que la nutrición vegetal, siempre hay que verla como una inversión y no como un gasto pues puede incrementar la producción y la calidad del producto en mayor medida que la inversión efectuada en ella.
Los beneficios agronómicos de los que estamos hablando sirven para cualquier cultivo. Los resultados serán mayores en cuanto tengamos cultivos más sensibles al estrés y condiciones más adversas que puedan afectarles.
Muchos años luchando en la sombra para que el cannabis florezca al sol.
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