La creciente demanda de arándanos por parte de los consumidores hace que el cultivo de esta especie se expanda, año tras año, en todo el mundo. La gran demanda de arándanos está impulsada por sus valores favorables a la salud y el sabor, así como por una amplia campaña que promueve los arándanos como superalimentos. Según la Organización Internacional del Arándano, la producción de arándanos en 2020 superó el millón de toneladas en todo el mundo.
En los últimos años, el sector agrícola ha enfrentado los desafíos de aumentar la producción para alimentar a una población mundial en crecimiento y utilizar los recursos de manera eficiente, al tiempo que reduce el impacto de la producción agrícola en los ecosistemas y la salud humana. Los fertilizantes y pesticidas juegan un papel clave en la agricultura, brindando a los productores una herramienta para aumentar y garantizar un rendimiento de alta calidad, tanto en condiciones óptimas como estresantes. Una solución innovadora y respetuosa con el medio ambiente es el uso de bioestimulantes vegetales naturales, que favorecen la floración, el crecimiento de las plantas, el cuajado de frutos, el rendimiento y la eficiencia en el uso de nutrientes, además de aumentar la tolerancia a una amplia gama de factores estresantes abióticos. Las sustancias que contienen algas marinas aumentan la tolerancia al estrés abiótico, y mejoran el rendimiento de la planta y la durabilidad del fruto, por lo que la composición química única de las algas marinas está asociada al medio en el que viven (agua salada, bajas temperaturas, falta de luz, reflujo periódico).
De particular interés son los fertilizantes con bioestimulación que utilizan extractos de algas marinas. La compleja composición química de los extractos de algas marinas que contienen valiosos nutrientes y bioestimulantes, es decir, macro y microelementos, aminoácidos, vitaminas, citoquininas, auxinas, ácido abscísico (ABA) , determina su forma de interacción en las plantas. La gran ventaja de las algas marinas es su poder de crecimiento, diez veces superior al del maíz. De una hectárea de la superficie del mar se obtienen unas 250 toneladas de alga Laminaria Digitata, mientras que de una hectárea de tierra se obtienen unas 22 toneladas de materia seca de maíz.
Aunque las algas marinas se han utilizado en la producción agrícola durante décadas y los primeros registros de su uso como fertilizante datan del siglo XVI, todavía no existe una definición legal de bioestimulación o bioestimulante. Definir la base biológica de los bioestimulantes como una clase de compuestos complica la variedad de bioestimulantes disponibles en el mercado.
Estos incluyen bacterias, hongos, extractos de algas marinas, extractos de plantas telómicas, materias primas de origen animal. Lo mismo ocurre con la variedad de procesos industriales implementados para la preparación de productos bioestimulantes . “Un bioestimulante vegetal es cualquier sustancia o microorganismo aplicado a las plantas con el objetivo de mejorar la eficiencia nutricional, la tolerancia al estrés abiótico y/o las características de calidad del cultivo, independientemente de su contenido de nutrientes. extensión, los bioestimulantes vegetales designan también los productos comerciales que contienen mezclas de dichas sustancias y/o microorganismos”. Con base en esta definición, asumimos que los bioestimulantes tienen un efecto beneficioso sobre la productividad de los cultivos al interactuar con los procesos fisiológicos de las plantas, aumentando la resistencia de las plantas al estrés.
La bioestimulación en la agricultura ha sido objeto de muchos estudios recientes que muestran que la respuesta al estrés de las plantas está regulada por moléculas de señalización producidas por la planta o por microorganismos relacionados. Los bioestimulantes pueden interactuar directamente con las moléculas de señalización generadas por las plantas o estimular los microorganismos benéficos y relacionados con las plantas.
Desde la perspectiva de las crecientes demandas de los consumidores, con la disponibilidad cambiante de productos fitosanitarios y las condiciones climáticas cambiantes, estimular la resistencia natural y el rendimiento de las plantas utilizando sustancias bioactivas naturales es el método más eficaz para desarrollar tanto la cantidad como la calidad de la cultivo. Los compuestos contenidos en las algas marinas no solo tienen un efecto positivo en la estructura del suelo y su capacidad de agua, sino que también estimulan el desarrollo de microorganismos benéficos del suelo. Las plantas tratadas con extractos de algas marinas toman y asimilan los nutrientes más rápido que las plantas no tratadas, se caracterizan por un crecimiento más fuerte y tienen un sistema radicular bien desarrollado con numerosas raíces laterales finas.
Investigadores proporcionan evidencia de que los bioestimulantes pueden aumentar la absorción de macronutrientes y se les ha atribuido un efecto sobre la actividad de absorción o la estimulación del metabolismo del nitrógeno. Asimismo, informan que en el experimento con almendras cultivadas en condiciones de alto aporte de nutrientes, los extractos de algas marinas o productos de la fermentación microbiana de los granos de cereales tuvieron un efecto claramente positivo sobre el crecimiento de los brotes y la superficie de las hojas. Los extractos de algas tienen un efecto positivo en la eficacia de la protección de las plantas contra enfermedades y plagas, aumentan la tolerancia a la sequía y las altas temperaturas.
Además de una adecuada fertilización mineral, los bioestimulantes pueden aumentar la efectividad de los fertilizantes convencionales, absorber y acumular mayores cantidades de macronutrientes a nivel foliar. En los estudios, el extracto de IPA (Adenine Isopentyl) tuvo un impacto efectivo en la acumulación de nitrógeno, fósforo y potasio en las plantas de vid. El papel de los bioestimulantes en la acumulación de nutrientes a nivel tisular aún está bajo investigación. Los bioestimuladores pueden contener agentes quelantes (por ejemplo, manitol en algas), que pueden mejorar la disponibilidad de nutrientes y una mejor absorción del quelato de la superficie de las hojas. En este manuscrito, los autores evaluaron el impacto de la tecnología de fertilización en la calidad y el rendimiento de los arándanos. El objetivo del estudio fue mostrar las diferencias entre la fertilización con y sin bioestimulación. El propósito de la investigación es nuevo y los productos utilizados para la investigación son innovadores. La investigación realizada aporta conocimiento sobre el uso de la fertilización con bioestimulación en el cultivo de arándanos.
El rendimiento de arándano ´Bluecropˋ fluctuó de 4,2 a 5,9 kg.arbusto-1, es decir, de 14,1 a 19,5 t.ha-1 y dependió significativamente de la tecnología de fertilización utilizada y del año de investigación. Los arbustos del tratamiento W rindieron significativamente menos que aquellos con tecnología con bioestimulación del tratamiento T. Independientemente del tratamiento utilizado, en 2020, las plantas rindieron significativamente mejor que en 2019. El análisis estadístico mostró un impacto significativo de las tecnologías de fertilización aplicadas en la masa de arándanos highbush. Se encontró que los arbustos fertilizados con la tecnología de bioestimulación tenían una masa significativamente mayor de 100 bayas que los arbustos de control. No hubo influencia significativa del año de estudio en el rasgo estudiado. El grado de fraguado del arándano highbush “Bluecrop” fue modificado significativamente por la tecnología de fertilización. Los arbustos tratados con preparados de bioestimulación se caracterizaron por un nivel de cuajado de frutos significativamente mayor que los rociados con el preparado de aplicación. No hubo influencia significativa del año de estudio en el rasgo estudiado.
El área foliar de los arbustos de arándano highbush osciló entre 21,5 y 22,7 cm2 y no difirió significativamente entre los tratamientos utilizados y los años de investigación. El nivel de acidez de los frutos de arándano fue influenciado significativamente por la tecnología de fertilización, los frutos de las matas rociadas con el preparado de aplicación se caracterizaron por un nivel de acidez significativamente menor que los testigos y tratados con la tecnología de bioestimulación. No hubo influencia significativa del año de estudio en el rasgo estudiado. La interacción de la tecnología de fertilización y el año de investigación fue significativa para el parámetro analizado. El extracto de arándano osciló entre 11,6 y 12,1 % y no difirió significativamente entre los tratamientos evaluados. Se demostró una influencia sustancial del año de estudio en el parámetro de calidad de la fruta evaluado. En el primer año del estudio, los arándanos se caracterizaron por un nivel de extracto significativamente más alto que en 2020. La firmeza de la fruta dependió significativamente de la tecnología de fertilización utilizada, los arbustos tratados con la tecnología de bioestimulación tuvieron bayas significativamente más firmes que el control de berries. Se demostró un gran impacto del año de estudio en el parámetro de calidad de la fruta evaluado, en 2019 los arándanos fueron notablemente menos firmes que en 2020.
El rendimiento de arándanos highbush en los siguientes años de investigación osciló entre 12,7 y 23,5 t. ha-1. En el primer año, los arbustos tratados con el preparado de aplicación fueron los de menor rendimiento, alcanzando las 12,7 t. ha-1, mientras que las mejor tratadas con la tecnología con bioestimulación (T4) 15,7 t. ha-1, en el caso del testigo (T1) y luego de la aplicación del preparado con precursores hormonales, el rendimiento fue de 13,0 t. ha-1.
En 2020, los arbustos rindieron significativamente mejor que en 2019. En el segundo año del estudio se observó una relación similar al 2019 en la distribución del rendimiento de arbustos de arándanos. Las plantas tratadas con preparados con bioestimulación fueron las que mejor rindieron, alcanzando las 23,5 t. ha-1, mientras que los menos tratados con la preparación de aplicación, alcanzando el nivel de 15,4 t. ha-1.
Se realizó el coeficiente de correlación de Pearson del análisis multivariado para tratamientos individuales, independientemente del año del estudio. Se demostró que en todos los tratamientos analizados, el nivel de extracto en frutos de arándano disminuyó con el aumento del rendimiento, lo que fue confirmado por una correlación negativa significativa. Se demostró una correlación sustancialmente positiva de la firmeza con un aumento en el rendimiento para el tratamiento testigo, con el preparado con precursores hormonales y el preparado de aplicación.
La acidez del fruto se correlacionó negativamente con el rendimiento, con el aumento del rendimiento disminuyó el parámetro de acidez en el testigo y con el uso de la tecnología de bioestimulación. La última correlación crucial en los parámetros analizados es el grado de cuajado. Se encontró que en el caso de la tecnología con bioestimulación y el preparado de aplicación, se correlacionó notablemente negativamente con el rendimiento de frutos.
Analizado independientemente de los tratamientos utilizados y el año del estudio, el coeficiente de correlación de Pearson mostró una correlación sustancial entre la acidez, el extracto y la firmeza en relación con el rendimiento del fruto, y mostró una fuerte correlación negativa entre el extracto y la firmeza.
El análisis de conglomerados mostró una división en tres conglomerados principales, con cada conglomerado relacionado con parámetros individuales de calidad de la fruta. El primer grupo formado por tratamientos individuales del parámetro firmeza mostró una división en dos grupos posteriores, de los cuales el primer grupo es el de tecnología con bioestimulación y el preparado con precursores hormonales, mientras que el segundo grupo es el preparado de aplicación y control. En el caso de la firmeza, se demostraron similitudes entre la tecnología con bioestimulación, el preparado con precursores hormonales y el preparado de aplicación, mientras que el objeto desviado es el control.
El parámetro de acidez mostró similitud entre el control , el preparado con precursores hormonales y la tecnología bioestimulante , mientras que el objeto desviado fue el preparado de aplicación.
La suma de PC (PC1 y PC2) de la variable total de caracteres para el fruto de arándano alto “Bluecrop” fue de 48,96% (para PC1 31,63% y para PC2 17,33%, respectivamente). Al considerar el análisis de los parámetros de tamaño y calidad del rendimiento en 2019, se observó una similitud entre parámetros específicos que formaron cuatro grupos. El primer grupo es la relación entre el rendimiento y el área foliar, el segundo es la relación entre la acidez y la masa de 100 bayas. El tercer grupo es el grado de cuajado y firmeza del fruto, y el cuarto es el extracto, que es independiente de otros parámetros.
Con base en la investigación realizada, se comprobó que las tecnologías de fertilización aplicadas tuvieron un impacto significativo en el tamaño y la calidad del rendimiento del arándano highbush “Bluecrop”. Destaca especialmente la tecnología de fertilización basada en productos bioestimulantes, que ha demostrado un efecto beneficioso, pero no siempre considerable, sobre el rendimiento, la masa frutal, el grado de cuajado y la firmeza de las bayas. Las tecnologías de fertilización aplicadas no tuvieron un efecto grave sobre la superficie de la hoja y el nivel de extracto de fruta de arándano. El análisis estadístico realizado mostró una mayor influencia del año de la investigación en el rendimiento, nivel de extracto y firmeza del fruto, en el caso de los demás parámetros no se observó la relación anterior.
