La agricultura actual se encuentra en un punto de inflexión histórico. Si bien el sector siempre ha venido lidiando con las inclemencias del tiempo, el cambio climático actual lo cambia todo. Ya no se manifiesta como un único problema, sino como un conjunto de desafíos que compromete seriamente la rentabilidad, cuando no incluso la viabilidad, de los cultivos hortofrutícolas y ganaderos.
Para entender cómo podemos contribuir a mitigar estos efectos en los cultivos y prosperar en este nuevo marco, nos desplazamos a la Universitat Jaume I (UJI) en Castellón (España) y su Departamento de Biología, Bioquímica y Ciencias Naturales, para conversar con la Dra. Sara Izquierdo Zandalinas, una de las voces más autorizadas en la investigación del estrés multifactorial en plantas.
En este contexto, debemos destacar las investigaciones en torno al estrés multifactorial de la Universidad en colaboración con la firma Nutritec.
Del estrés individual al caos multifactorial.
Durante décadas, la agronomía y la fisiología vegetal vienen operando bajo un modelo de «un factor, una respuesta». Se estudiaba la sequía por un lado, el calor por otro, o la salinidad de forma aislada. Sin embargo, como explica la Dra. Zandalinas, la naturaleza no funciona en compartimentos estancos.
«En el campo, una ola de calor rara vez viene sola; suele ir acompañada de una sequía prolongada y, en muchas zonas costeras o de regadío intensivo, de un aumento de la salinidad del suelo», señala la investigadora. Aquí es donde entra en juego el concepto de estrés multifactorial. No se trata simplemente de la suma de efectos vs daños; es una situación biológica distinta.
Una planta que sufre calor y sequía al mismo tiempo activa mecanismos moleculares que son, en ocasiones, contradictorios entre sí: por ejemplo, cerrar estomas para no perder agua por la sequía vs. abrirlos para transpirar y enfriarse por el calor.
Para la industria de los bioestimulantes es muy importante entender esta «encrucijada metabólica» como clave para dar respuestas innovadoras a sus actores agronómicos. Si un producto solo ayuda contra la sequía, pero no contempla el golpe de calor simultáneo, su eficacia en condiciones reales será limitada.
Dra. Zandalinas y su trayectoria vinculada a la resiliencia vegetal.
La Dra. Zandalinas posee una destacada trayectoria en torno a esta materia. Su carrera, en gran medida, ha estado marcada por la búsqueda de respuestas a nivel molecular sobre cómo las plantas perciben el peligro ambiental.
Tras estancias internacionales de alto nivel, incluyendo el trabajo con referentes globales como el profesor Ron Mittler, Sara ha consolidado un grupo de investigación en la UJI que se sitúa en la frontera del conocimiento agrícola.
Su autoridad, además de las publicaciones en revistas de alto impacto, se manifiesta en su capacidad para traducir la complejidad de los genes y los metabolitos a soluciones que un agricultor pueda aplicar en su explotación hortofrutícola. En esta línea, «Nuestro objetivo no es solo entender por qué una planta muere, sino descubrir qué moléculas le permiten sobrevivir», afirma con determinación.
La ciencia aplicada al servicio de los bioestimulantes.
Nos encontramos en un escenario donde muchas de las empresas fabricantes de insumos en el ámbito de la agronutrición y sanidad vegetal, generan fabricados orientados a actuar sobre el estrés abiótico o biótico.
Sin embrago, es importante trasmitir que aquellos con base científica, no son productos mágicos, sino ciencia pura. Y para fortalecer esta visión, continuamos en modo entrevista para facilitar su comprensión.
Bioestimulantesagricolas.net: Dra. Zandalinas, para profundizar en el concepto técnico, ¿por qué el estrés multifactorial es mucho más que la suma de sus partes?
Dra. Zandalinas: Fisiológicamente, cuando una planta se enfrenta a un estrés combinado, su red de señalización interna colapsa o se reorganiza de una forma única.
Hemos descubierto que hay genes que se activan solo cuando coinciden el calor y la salinidad, y que permanecen inactivos si estos estreses ocurren por separado. Esto significa que, para desarrollar un bioestimulante eficaz, no basta con mezclar un ‘anti-sequía’ con un ‘anti-calor’. Debemos encontrar compuestos que actúen sobre esos nodos de control específicos del estrés combinado.
Ustedes trabajan en la Universitat Jaume I con una metodología muy rigurosa. ¿Cuáles son los pasos desde que detectan un problema en el campo hasta que proponen una solución?
El proceso es fascinante. Primero, hacemos un diagnóstico de campo. Por ejemplo, observamos qué ocurre en los cítricos de Castellón o en los cultivos hortícolas bajo plástico en Almería. Luego, trasladamos ese escenario al laboratorio.
Para ello utilizamos plantas modelo como Arabidopsis thaliana para las fases iniciales de descubrimiento genético por su rapidez, pero rápidamente saltamos a cultivos de interés agronómico como el tomate, el arroz o los cítricos.
En el proceso empleamos técnicas de metabolómica y transcriptómica para ver qué está pasando dentro de la planta a nivel de «purgaciones biológicas». Si identificamos que un aminoácido específico o un antioxidante natural aumenta en las plantas más resistentes, ahí tenemos nuestra «pista».
El siguiente paso es aplicar ese compuesto de forma exógena para ver si mejora la respuesta. Si funciona, tenemos la base de un futuro producto.
En este punto entra un actor fundamental: la empresa privada. ¿Cómo es su colaboración con Nutritec?
La colaboración con Nutritec es un modelo de éxito de transferencia tecnológica. Muchas veces se piensa que la Universidad y la Empresa viven en mundos distintos, pero en nuestro caso hay un puente constante. El protocolo es claro: nosotros aportamos el know-how científico y los resultados de las investigaciones básicas sobre qué moléculas funcionan contra el estrés multifactorial.
Nutritec, por su parte, aporta su capacidad de formulación industrial y su conocimiento del mercado. Ellos toman nuestra «molécula candidata» o nuestra estrategia de manejo y la convierten en un prototipo comercial.
Pero el proceso no termina ahí. Ese prototipo vuelve a nuestras cámaras de cultivo y campos experimentales para ser validado. Queremos ver si la formulación de Nutritec mantiene la estabilidad y la eficacia que vimos en el laboratorio. Es un proceso de «doble validación» que asegura que lo que llegue al mercado sea altamente eficaz.
¿Es importante transmitir al sector que los productos que compran no son productos mágicos, sino ciencia pura?
Exactamente. Ese es un punto en el que siempre insisto. El sector de los bioestimulantes de plantas ha madurado mucho y el agricultor de hoy es muy técnico y ya no acepta promesas vacías.
Por ejemplo y ya que estamos en este contexto, cuando un producto de Nutritec basado en nuestras investigaciones llega a un cultivo de frutales o a una explotación ganadera para mejorar el forraje, ese producto lleva detrás años de cromatografías, análisis de expresión génica y ensayos de campo con repeticiones estadísticas. Son productos nacidos de la ciencia.
Y debe de ser así porque la rigurosidad es la única forma de garantizar que, ante una crisis climática, el agricultor no pierda su inversión.
Hablando de los destinatarios de esta información, ¿qué papel juegan los bioestimulantes en la mejora de los cultivos hortofrutícolas y ganaderos en este contexto?
Son herramientas de resiliencia. En cultivos hortofrutícolas, el estrés multifactorial afecta directamente a la calidad del fruto, al calibre y al sabor.
Un bioestimulante bien diseñado permite que la planta mantenga su metabolismo activo incluso cuando el termómetro sube de los 40 grados y el agua escasea, por ejemplo. En el sector ganadero, la calidad nutricional de los pastos y forrajes depende de la salud de esas plantas. Si el forraje sufre estrés, su valor proteico cae. Por tanto, la ciencia que aplicamos aquí impacta en toda la cadena alimentaria.
Pero hay más elementos a poner en valor. Por ejemplo, hay zonas agrícolas que en su momento se encontraban algo tensas para el cultivo por cuestiones climáticas o calidad del suelo, que con la evolución del cambio climático comienzan a ser poco viables y con estos productos tienen una solución. También, la necesidad de cultivar en nuevas zonas en las que estas herramientas son indispensables para una buena productividad.
Para finalizar, ¿cuál es el protocolo ideal para que una investigación termine siendo una solución agronómica aplicada con éxito?
El protocolo ideal es el de la «co-creación». No sirve que el científico investigue algo que no tiene salida comercial, ni que la empresa lance algo sin base científica.
El éxito reside en, primero la identificación del estrés real en campo, segundo una investigación básica molecular, tercero el desarrollo de formulación industrial estable, el cuarto el ensayo de validación científica y el quinto la transferencia al agricultor con asesoramiento técnico.
En esta línea, desde la Universitat Jaume I seguiremos trabajando para que el concepto de estrés multifactorial deje de ser una amenaza invisible y se convierta en un desafío gestionable gracias a la innovación y a empresas que, como Nutritec, apuestan por el rigor científico.
