Extractos de algas frente a sequía y salinidad (antioxidantes, osmolitos y resultados en campo)

Introducción
En los últimos ciclos agrícolas, la productividad se ha definido por una fórmula simple y retadora: menos agua disponible, suelos con mayor salinidad y ventanas climáticas cada vez más irregulares. En ese contexto, los extractos de algas se han consolidado como una herramienta biotecnológica útil porque no solo “aporten” nutrientes: modulan la fisiología de la planta para sostener fotosíntesis, osmorregulación e integridad de membranas cuando la sequía o el sodio ponen a prueba el cultivo. En términos llanos, funcionan como un empujón metabólico que ayuda a la planta a gastar mejor su energía bajo estrés, y como un “escudo” que reduce el daño oxidativo que normalmente dispara la pérdida de rendimiento. La literatura técnica lo viene mostrando desde hace más de una década, con un énfasis particular en extractos de algas pardas como Ascophyllum nodosum y su capacidad para activar rutas de tolerancia a sequía y salinidad incluyendo ajustes estomáticos, uso eficiente del agua y defensa antioxidante a dosis bajas y con aplicaciones foliares o al suelo (Shukla et al., 2019).

¿Cómo se mitiga el daño oxidativo en tiempos de sequía?
Bajo déficit hídrico, el primer frente de batalla es el estrés oxidativo: se acumulan ROS (especies reactivas de oxígeno) que degradan pigmentos, lípidos y proteínas. Varios extractos comerciales de A. nodosum activan enzimas y moléculas antioxidantes (SOD, CAT, POD; ascorbato, tocoferoles, carotenoides) y estabilizan el balance redox, lo que se traduce en mayor área foliar funcional y mejor eficiencia fotosintética aun con agua limitada (Shukla et al., 2019).
Ese mismo patrón se ha validado en campo: en caña de azúcar, aplicaciones foliares durante la época seca elevaron la capacidad antioxidante, redujeron MDA (marcador de peroxidación lipídica) y, lo más importante para el productor, incrementaron la altura y el diámetro de tallo, con aumentos medidos en rendimiento de tallo y azúcar por hectárea respecto al testigo (Jacomassi et al., 2022). 

Figura 1. Esquema conceptual del mecanismo con extractos de algas: la matriz coloidal forma película foliar, activa señales tipo elicitor y favorece antioxidantes.  Figuras conceptuales de vías de defensa y regulación génica (JA/SA, PAL, CHS, etc.), además de un diagrama de flujo del proceso extractivo y validación (metabolómica/transcriptómica).

¿Cómo ayudan frente a salinidad? Osmolitos e ionómica fina?

La salinidad impone dos presiones simultáneas: desequilibrio osmótico y toxicidad por Na⁺/Cl⁻. Aquí los extractos aportan dos ventajas. Primero, inducen la acumulación de osmolitos compatibles (prolina, GABA, betainas) que amortiguan la pérdida de agua celular y protegen proteínas y membranas; segundo, favorecen la homeostasis iónica (más K⁺/Ca²⁺, menos Na⁺ en hojas) para sostener la fotosíntesis. En tomate, extractos basados en A. nodosum remodelaron el metabolismo de nitrógeno y azúcares y elevaron osmólitos como proline y GABA; además, se ha documentado que estos extractos son ricos en betainas y ayudan a reducir la acumulación foliar de Na⁺, componentes clave para tolerar sal (Dell’Aversana et al., 2021).

En ensayos controlados con tomate bajo riego salino, un bioproducto de A. nodosum (PSI-475) mejoró el ajuste osmótico y marcadores de homeostasis iónica y recuperó el rendimiento de fruto en 31.8% frente al testigo estresado, mostrando que la señal fisiológica se traduce en kilos (Ikuyinminu et al., 2022). 

De forma consistente con ese mecanismo, en arroz sometido a NaCl, un extracto acuoso macroalgal incrementó la SOD, fenoles totales y el contenido relativo de agua, y elevó el número de macollos, el rendimiento y el peso de grano, confirmando el papel combinado de antioxidantes y osmolitos en la tolerancia a sal (Chanthini et al., 2022). 

Resultados en campo: lo que importa al final Más allá de bandejas e invernadero, el productor necesita estabilidad y retorno. En parcelas comerciales de caña durante tres zafras secas consecutivas, un extracto de A. nodosum aplicado por aspersión mitigó el impacto del déficit hídrico y aumentó el rendimiento de tallo y la sacarosa por hectárea; al mismo tiempo, mejoró indicadores de calidad industrial de la materia prima, evidenciando que la bioquímica se traduce en toneladas y pureza de jugo (Jacomassi et al., 2022).

Figura 2. Respuesta relativa (ilustrativa) de rendimiento/calidad con extracto de algas frente al control: caña de azúcar bajo sequía e hortalizas bajo salinidad. (Jacomassi et al., 2022) y (Ikuyinminu et al., 2022).

Para hortalizas sensibles a la salinidad, la señal es igual de clara: en tomate bajo riego salino, el uso dirigido de un extracto de A. nodosum recuperó rendimiento y biomarcadores de tolerancia, un escenario análogo al que vive el cinturón hortícola con aguas de conductividad creciente (Ikuyinminu et al., 2022).

Para la GERMEN, estos hallazgos confirman la propuesta de valor de un extracto coloidal de algas estandarizado por marcadores funcionales (fenoles totales y viscosidad objetivo). Una matriz coloidal estable permite mejor cobertura foliar, mayor permanencia y una liberación más sostenida de compuestos activos. En términos de producto, esto se traduce en: i) mejor compatibilidad de tanque con micronutrientes y quelatos (previa prueba de jarra), ii) menor lavado en aplicaciones temprano por la mañana o al atardecer, y iii) ventanas de aplicación diseñadas para momentos críticos (pre-estrés hídrico/salino, trasplante, floración y cuajado).

Desde la perspectiva del productor, el beneficio es concreto: más estabilidad del cultivo cuando el clima o la calidad del agua juegan en contra. El extracto coloidal ayuda a sostener verdor y fotosíntesis, reduce descarte y protege calibre y °Brix en hortalizas. Además, su integración con microbiología benéfica (PGPR/micorrizas) puede reforzar la absorción de fósforo y potasio y limitar la entrada de sodio, cerrando el círculo de tolerancia a salinidad y sequía.

Cierre
El valor de los extractos de algas no está solo en “lo que traen”, sino en lo que despiertan: defensa antioxidante bajo sequía, osmorregulación efectiva bajo sal y una ionómica más inteligente para sostener la fotosíntesis. Con ventanas de aplicación bien elegidas (prefloración, cierre de surco, estrés anticipado) y dosis bajas, pueden convertirse en un seguro fisiológico que protege rendimiento y calidad en escenarios de alta variabilidad climática (Shukla et al., 2019).

Referencias (APA)

·         Chanthini, K. M. P., Srinivasan, S., Gokul Shankar, P., Malarvizhi, P., et al. (2022). Aqueous seaweed extract alleviates salinity-induced toxicities in rice plants (Oryza sativa L.) by modulating their physiology and biochemistry. Agriculture, 12(12), 2049. https://doi.org/10.3390/agriculture12122049 MDPI

·         Dell’Aversana, E., Cirillo, V., Van Oosten, M. J., Di Stasio, E., Saiano, K., Woodrow, P., Ciarmiello, L. F., Maggio, A., & Carillo, P. (2021). Ascophyllum nodosum based extracts counteract salinity stress in tomato by remodeling leaf nitrogen metabolism. Plants, 10(6), 1044. https://doi.org/10.3390/plants10061044   PMC
Ikuyinminu, E., Goñi, O., & O’Connell, S. (2022). Enhancing irrigation salinity stress tolerance and increasing yield in tomato using a precision-engineered protein hydrolysate and Ascophyllum nodosum-derived biostimulant. Agronomy, 12(4), 809. https://doi.org/10.3390/agronomy12040809  MDPI

·         Jacomassi, L. M., Viveiros, J. de O., Oliveira, M. P., Momesso, L., de Siqueira, G. F., & Crusciol, C. A. C. (2022). A seaweed extract-based biostimulant mitigates drought stress in sugarcane. Frontiers in Plant Science, 13, 865291. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.865291  PMC

·         Shukla, P. S., Mantin, E. G., Adil, M., Bajpai, S., Critchley, A. T., & Prithiviraj, B. (2019). Ascophyllum nodosum-based biostimulants: Sustainable applications in agriculture for the stimulation of plant growth, stress tolerance, and disease management. Frontiers in Plant Science, 10, 655. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00655 

·         Imágenes:
EL Boukhari, M. E. M., Barakate, M., Bouhia, Y., & Lyamlouli, K. (2020). Trends in seaweed extract based biostimulants: manufacturing process and beneficial effect on soil–plant systems. Plants, 9(3), 359.