Bioestimulantes agrícolas para cultivos de alto valor: guía por cultivo

Los bioestimulantes agrícolas se pagan solos con más facilidad en los cultivos de alto valor. Un lote de tomate, un campo de fresa o un bloque de rosas produce mucho más ingreso por hectárea que un cultivo extensivo, así que una mejora moderada en rendimiento comercializable, en grados Brix o en sobrevivencia al trasplante cubre el costo de un inoculante. En uno de nuestros ensayos, la zona tratada de 20 acres (8 hectáreas) de un productor de tomate en Georgia, Estados Unidos, rindió 36 por ciento más que una zona vecina sin tratar, cerca de $192,000 de ingresos brutos adicionales. El producto costó $115 por acre.

En una encuesta de Stratovation Group a 257 productores de cultivos de alto valor en Estados Unidos, el 65 por ciento dijo que ya usa biológicos, y las razones más frecuentes fueron mejor calidad del cultivo y mayor rendimiento [1]. Quienes no los usan señalaron el costo y la duda de si los productos funcionan [1]. El resultado varía según la cepa, el cultivo, el suelo y el momento de aplicación, y un producto elegido para el cultivo equivocado o aplicado a destiempo casi nunca muestra nada.

Cada sección por cultivo explica qué hacen los microorganismos en ese cultivo, con qué cepas empezar, cuándo y cómo aplicarlas, y qué encontraron los ensayos de campo de ABI y la investigación publicada. Está escrita para productores, asesores técnicos y los distribuidores que abastecen a ambos. Para la biología detrás de todo esto, empiece por la guía de cómo funcionan los microorganismos benéficos del suelo.

Puntos clave

• Los bioinsumos se dividen en tres grupos: bioestimulantes, biofertilizantes e inoculantes microbianos, y biopesticidas. Solo los biopesticidas están registrados para controlar plagas o enfermedades. Las cepas de ABI se venden en los dos primeros grupos.
• En cultivos de alto valor, la aplicación que más pesa es la del establecimiento radicular: el drench en bandeja o al trasplante, la aplicación en el surco a la siembra, o el primer riego por goteo cuando empiezan a salir raíces nuevas.
• Elija la cepa según la función que necesita el cultivo. Trichoderma y Bacillus para el establecimiento del trasplante, solubilizadores de fósforo donde el fósforo está fijado, y hongos micorrízicos arbusculares solo en cultivos que colonizan. El arándano hospeda hongos micorrízicos ericoides, no arbusculares.
• En ensayos de campo de ABI, los cultivos tratados produjeron 36 por ciento más tomate de campo, 41 por ciento más tomate de invernadero, 31 por ciento más papa, 71 por ciento más tallos de rosa cosechables y 25 por ciento más CBD en cáñamo que los testigos sin tratar con el mismo programa.
• Los resultados cambian entre fincas y temporadas. Deje una franja sin tratar y mida antes de comprometer toda la operación.
• Nunca mezcle microorganismos vivos en el tanque con fungicidas ni bactericidas. La mayoría de los herbicidas da menos problema, pero verifique la compatibilidad antes de mezclar. Mantenga los fertilizantes altos en fósforo fuera de las aplicaciones de micorrizas.

Tabla de contenido

1. Qué son los bioestimulantes agrícolas y qué tipos existen
2. Por qué los cultivos de alto valor responden a los biológicos
3. Referencia rápida por cultivo
4. Tomate, pimiento y chile
5. Fresa
6. Arándano
7. Papa
8. Vid, frutales y palta o aguacate
9. Cáñamo
10. Flores de corte y ornamentales en maceta
11. Café
12. Cómo integrar los biológicos en su programa de fertilización y aspersiones
13. Producción orgánica y abastecimiento

1. Qué son los bioestimulantes agrícolas y qué tipos existen

Los bioinsumos agrícolas son insumos hechos con microorganismos vivos o con compuestos de origen natural, como extractos de algas, sustancias húmicas y extractos vegetales. Se suelen ordenar en tres grupos según lo que hacen y cómo se regulan [2][3].

Bioestimulantes. Mejoran la eficiencia en el uso de nutrientes, la tolerancia al estrés abiótico o la calidad del cultivo, sin importar su propio contenido de nutrientes [2]. Los bioestimulantes microbianos son bacterias y hongos vivos. Los no microbianos incluyen extractos de algas, ácidos húmicos y fúlvicos, e hidrolizados de proteína. Cuando alguien pregunta qué son los bioestimulantes o cuáles son los tipos de bioestimulantes, esta es la división que usan la normativa europea y la mayoría de los fabricantes.

Biofertilizantes e inoculantes microbianos. Son microorganismos vivos que aumentan la cantidad de nutrientes que el cultivo puede alcanzar. Fijan nitrógeno, liberan fósforo y potasio de los minerales del suelo, o extienden el alcance del sistema radicular. La línea entre un bioestimulante microbiano y un biofertilizante es delgada, y una misma cepa suele cumplir las dos funciones.

Biopesticidas. Son productos registrados para controlar plagas o enfermedades, incluidos los pesticidas microbianos hechos con bacterias u hongos. En Estados Unidos los registra la Agencia de Protección Ambiental (EPA) [3]; en América Latina, cada país los registra a través de su autoridad agrícola. El registro es lo que permite que una etiqueta haga una afirmación de control.

Una cepa de Bacillus vendida como inoculante de suelo y una cepa de Bacillus vendida como biopesticida registrado pueden ser parientes cercanas, pero solo el producto registrado puede afirmar que controla algo. Las cepas de ABI se fabrican y se venden como inoculantes microbianos de suelo y biofertilizantes. Esta guía cubre sus efectos sobre el crecimiento radicular, la absorción de nutrientes, la tolerancia al estrés, el rendimiento y la calidad.

2. Por qué los cultivos de alto valor responden a los biológicos

El tomate, el pimiento, la fresa, las flores de corte, buena parte del cáñamo y el café llegan al campo como trasplantes. El estrés de trasplante es donde se pierden muchas plantas, y un cepellón colonizado antes de salir de la bandeja arranca con ventaja.

Buena parte de la producción de alto valor se riega por goteo o por fertirriego. Eso coloca los microorganismos en la zona radicular casi sin costo de aplicación y hace práctico repetir la aplicación cada dos a cuatro semanas.

Los grados Brix, el calibre, la categoría, el contenido de cannabinoides y el número de tallos fijan el precio de muchos cultivos de alto valor. Varias de las respuestas más claras en nuestros ensayos fueron de calidad: más Brix en fresa en cada mes de cosecha, más chile ancho en cada calibre y 25 por ciento más CBD en cáñamo.

Una cepa aplicada a un cultivo con el que no se asocia, un producto vivo mezclado en el tanque con un fungicida, un inoculante micorrízico aplicado por fertirriego alto en fósforo, o una sola aplicación de la que se espera que cargue toda la temporada, casi siempre terminan sin mostrar nada. La mayoría de los resultados decepcionantes que nos cuentan viene de una de esas cuatro causas.

3. Referencia rápida por cultivo

Cada resultado de ABI en la tabla comparó un consorcio microbiano de ABI con un testigo sin tratar bajo el mismo programa, con el consorcio como única diferencia. Los resultados vienen de consorcios multicepa armados con las cepas de esta guía, no de una cepa sola. Cada ensayo, con sus dosis y momentos de aplicación, está documentado en nuestra página de casos de estudio.

4. Tomate, pimiento y chile

El tomate, el pimiento y el chile llegan al campo, al macrotúnel y al invernadero como trasplantes, y las dos o tres primeras semanas después del trasplante definen qué tan rápido se establece el cultivo. El trabajo de un programa microbiano es sacar raíces del cepellón hacia el suelo o el sustrato cuanto antes, y luego mantener el nitrógeno, el fósforo y el potasio entrando a la planta hasta el cuajado.

Cepas. Trichoderma harzianum y Trichoderma asperellum colonizan la superficie de la raíz y pueden aumentar el crecimiento radicular [4]. Bacillus subtilis y Bacillus velezensis colonizan la rizosfera, producen reguladores de crecimiento y ayudan a liberar fósforo. En un estudio de campo en una finca comercial de tomate industrial, hongos micorrízicos arbusculares combinados con cepas de Pseudomonas aumentaron la producción de flores y frutos y subieron el azúcar y las vitaminas del fruto mientras se reducían los insumos químicos [5]. ABI produce ambos: endomicorrizas y Pseudomonas fluorescens.

Cuándo y cómo. La bandeja es el lugar más barato para aplicar. Un drench sobre las bandejas antes del trasplante coloniza el cepellón mientras es pequeño, y las endomicorrizas se pueden mezclar en el sustrato a razón de 0.25 a 1 gramo por plántula. Siga con un drench al trasplante o con el primer riego por goteo, y repita por goteo cada dos a cuatro semanas hasta el cuajado. Las dosis al suelo publicadas por ABI van de 125 a 250 gramos por hectárea para Bacillus subtilis y de 250 a 500 gramos por hectárea para Trichoderma harzianum.

Lo que hemos medido.

• Tomate de campo, Georgia, Estados Unidos: la zona tratada de 20 acres de un productor de tomate rindió 36 por ciento más que una zona vecina sin tratar, cerca de $192,000 de ingresos brutos adicionales, es decir $9,600 por acre frente a un costo de producto de $115 por acre al precio del distribuidor en 2019.
• Tomate de invernadero, Querétaro, México: 41 por ciento más de rendimiento, unos 660 kg más por cosecha y cerca de $572 de ingresos brutos adicionales por cosecha.
• Tomate para mercado fresco, Tennessee, Estados Unidos: tres semanas después de aplicar un consorcio de ABI, el nitrógeno foliar subió 23 por ciento, el fósforo 123 por ciento y el potasio 20 por ciento en el análisis de laboratorio BeCrop. El lado del nitrógeno de ese caso está en la guía de eficiencia en el uso del nitrógeno.
• Pimiento, Arizona, prueba de laboratorio independiente: un consorcio de ABI a base de Trichoderma produjo 39 por ciento más masa radicular y 100 por ciento de sobrevivencia al trasplante frente a 71 por ciento en el testigo, con 18 por ciento más frutos por planta, por encima del testigo y de un biológico de la competencia.
• Chile ancho, Guanajuato, México: 21 por ciento más de rendimiento comercializable en un invernadero comercial, con más fruto en cada calibre.

5. Fresa

La fresa (frutilla en el Cono Sur) tiene una ventana corta de establecimiento, y su precio depende del sabor y de la vida de anaquel. Las plántulas o las plantas a raíz desnuda van a camas elevadas, muchas veces fumigadas y bajo plástico, y el cultivo se fertirriega por goteo el resto de la temporada.

La investigación en fresa apunta tanto a la calidad del fruto como al rendimiento. En un estudio de invernadero, combinaciones de tres hongos micorrízicos arbusculares y tres cepas de Pseudomonas aumentaron el azúcar y las antocianinas del fruto, y una cepa de Pseudomonas elevó el número de frutos al menos 22 por ciento y el peso de fruto por planta entre 14 y 20 por ciento [6]. Un ensayo de la Universidad de California en la estación de Shafter, en 2018 y 2019, sumó cuatro programas biológicos comerciales a un programa estándar de fertirriego. El rendimiento total quedó entre 13 y 31 por ciento por encima del programa estándar, pero la mayoría de las diferencias no fue estadísticamente significativa, y los investigadores recomendaron parcelas más grandes para el trabajo futuro [7].

Cepas y momento. Empiece con endomicorrizas y Pseudomonas fluorescens a la siembra, por inmersión de las plántulas o en drench con el primer riego por goteo, y sume Bacillus amyloliquefaciens o Bacillus subtilis por goteo cada dos a cuatro semanas. Pseudomonas fluorescens no forma esporas, así que viaja y se guarda refrigerada. En camas fumigadas, aplique solo después de cumplido el plazo de siembra del fumigante.

Lo que hemos medido. En un invernadero comercial en China, el productor dejó su programa nutricional sin cambios y agregó un consorcio de ABI. La producción total subió cerca de 26 por ciento en tres meses de cosecha, y los grados Brix fueron más altos cada mes: 11.22, 10.86 y 10.71 en el bloque tratado frente a 10.72, 9.86 y 9.64 en el testigo.

6. Arándano

El arándano es el cultivo donde un producto micorrízico estándar es la elección equivocada. Como los demás miembros de la familia de las ericáceas, el arándano forma micorrizas ericoides: los hongos colonizan las raíces finas por dentro de las células, enrollándose en las células externas de la raíz. Es una simbiosis distinta, con un grupo distinto de hongos, de la de los hongos micorrízicos arbusculares que traen casi todos los inoculantes comerciales, incluido el nuestro [8]. Sus raíces más finas, llamadas raíces capilares, no tienen pelos radiculares, y en parte por eso el socio fúngico pesa tanto [8].

Inocular con hongos ericoides tampoco es todavía una práctica de campo comprobada. En un ensayo en Misisipi con arándano rabbiteye, plantas colonizadas con hongos ericoides antes del trasplante no mostraron colonización después de un año en campo, y el rendimiento del primer año no cambió [9].

Quedan las bacterias y los hongos de vida libre, que no dependen de una planta hospedera específica, y el pH de la zona radicular decide cuáles usar. El arándano se cultiva a pH 4.5 a 5.5. Trichoderma es la que mejor encaja: Trichoderma harzianum, Trichoderma asperellum, Trichoderma koningiopsis y Trichoderma longibrachiatum crecen mejor en condiciones ligeramente ácidas y apoyan el crecimiento radicular. Aspergillus niger tolera el ácido sin problema. Penicillium bilaiae crece bien a este pH y aporta disponibilidad de fósforo, pero sus mayores ganancias se dan en suelos calcáreos de pH alto, así que espere menos respuesta aquí. Entre las bacterias, Bacillus megaterium, Bacillus coagulans y Bacillus mucilaginosus son las más tolerantes al ácido. Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus velezensis y Pseudomonas fluorescens sobreviven a pH bajo, pero su colonización y actividad caen por debajo de pH 5.5, así que encajan en el extremo alto del rango del arándano. Haga la primera aplicación por goteo a la siembra y repita cuando arranque la brotación radicular de primavera. Todavía no hemos hecho un ensayo propio en arándano.

7. Papa

La papa enraíza de forma superficial y suele fertilizarse con mucho fósforo, así que un programa microbiano en papa apunta a la raíz temprana y a la absorción de fósforo. La banda en el surco a la siembra deja el inoculante junto a la semilla, donde se forman las primeras raíces.

Cepas y momento. Aplique en el surco a la siembra, o trate la semilla a razón de 3 a 5 gramos por kilogramo. Bacillus subtilis o amyloliquefaciens (25 a 50 gramos por hectárea en el surco) cubre el crecimiento radicular, Bacillus megaterium (50 a 100 gramos por hectárea) suma solubilización de fosfato, y las endomicorrizas a 375 gramos por hectárea extienden el sistema radicular. Mantenga el arrancador alto en fósforo fuera de la banda con el inoculante micorrízico, porque el fósforo soluble en exceso reduce la colonización [10]. Para el lado del fósforo, vea la guía de bacterias y hongos solubilizadores de fosfato.

El establecimiento en campo de un hongo micorrízico inoculado no está garantizado. Un estudio de campo que rastreó Rhizophagus irregularis nativo e inoculado en tres variedades de papa encontró que el éxito de la inoculación depende de varios factores que interactúan entre sí [11].

Lo que hemos medido. En Shandong, China, un productor agregó un consorcio de ABI a su programa estándar, con 48,000 plantas por hectárea y la misma fecha de siembra. El campo tratado rindió 76,275 kg/ha frente a 58,035 kg/ha del testigo, 31 por ciento más, con tubérculos más grandes y más uniformes.

8. Vid, frutales y palta o aguacate

En cultivos perennes, la aplicación más valiosa es la de la plantación, mientras el sistema radicular es pequeño y el hoyo está abierto. Después, programe las aplicaciones con cada brotación nueva de raíces y no con el calendario.

Para la vid, una revisión sobre micorrizas arbusculares en viticultura encontró que los hongos mejoran el crecimiento y la nutrición de la planta y aumentan la tolerancia al estrés hídrico, a la salinidad y a la clorosis férrica. También encontró que la fertilización fosfatada reduce la colonización y que las coberturas herbáceas la favorecen [10]. Inocular plantas en suelo de replante estimuló el crecimiento de los brotes [10].

Cepas y momento. Coloque las endomicorrizas en contacto directo con el cepellón a la plantación, en lechada o en drench, nunca al voleo. La dosis crece con el tamaño del sistema radicular. Con las endomicorrizas de ABI a 6,000 propágulos por gramo, use cerca de 0.5 gramos por planta de vid o árbol pequeño a raíz desnuda, 1 gramo por árbol de 2.5 cm de diámetro de tronco, y 2 gramos por árbol de más de 7.5 cm. La forma más sencilla de aplicarlo es mezclar 50 gramos en 10 litros de agua y regar 100 mL sobre cada cepellón, lo que alcanza para 100 plantas de vid. En el vivero, mezcle 0.25 a 1 gramo por planta en el sustrato. En viñedos y huertos establecidos, aplique Bacillus y Trichoderma por goteo mientras las raíces crecen activamente. En muchos huertos y viñedos eso es en primavera y otra vez después de la cosecha; cave y busque puntas de raíz blancas para confirmarlo. La palta o aguacate y los cítricos siguen el mismo patrón. Nuestros ensayos de campo todavía no cubren vid, frutales ni palta. Para conocer mejor los hongos, vea la guía de hongos micorrízicos en la agricultura.

9. Cáñamo

El cáñamo floral para CBD es un cultivo de ciclo corto que se vende por su contenido de cannabinoides, que en Estados Unidos debe quedar por debajo del límite federal de 0.3 por ciento de delta-9 THC.

Cepas y momento. Aplique Bacillus, Trichoderma y endomicorrizas al trasplante, y luego Bacillus y Trichoderma por goteo cada dos a cuatro semanas hasta el inicio de la floración.

Lo que hemos medido. Un productor de Carolina del Sur agregó un consorcio de ABI a su cultivo de cáñamo. El CBD total subió 25 por ciento y los cannabinoides totales 26 por ciento, mientras el delta-9 THC se mantuvo en 0.03 por ciento, una décima parte del límite federal.

10. Flores de corte y ornamentales en maceta

Las rosas de corte y las orquídeas en maceta crecen en invernaderos de alta densidad, muchas veces en fibra de coco, corteza u otros sustratos que arrancan con poca vida microbiana, y se venden por tallo o por flor. Un sustrato con poca biología nativa le deja menos competencia a la cepa aplicada.

La floricultura también maneja programas intensivos de fungicidas. Programe los drenches microbianos entre aplicaciones de fungicida y nunca los ponga en el mismo tanque.

Lo que hemos medido.

• Rosas Freedom, Bogotá, Colombia: plantas de ocho años en parcelas pareadas de 600 m², con un drench semanal en la zona radicular durante 8 semanas antes de San Valentín. La parcela tratada produjo 18,950 tallos cosechables frente a 11,060 del testigo en una cosecha de 41 días, 71 por ciento más, equivalentes a cerca de $9,468 a $1.20 por tallo.
• Orquídeas, México: en un ensayo de cuatro meses, las flores por planta subieron 157 por ciento y las ramas 87 por ciento.

11. Café

El café forma asociaciones micorrízicas arbusculares, aunque los datos publicados sobre esa relación son escasos [12]. Para un perenne que pasa sus primeros meses en bolsa de vivero, el vivero es el lugar más barato para inocular. Cada planta necesita tratar solo un volumen pequeño de sustrato, y el sistema radicular llega colonizado al campo.

Cepas y momento. Mezcle endomicorrizas en el sustrato del vivero a razón de 0.25 a 1 gramo por planta, agregue Bacillus y Trichoderma al trasplante, y haga un drench en la gotera de los cafetos establecidos al inicio de la temporada de lluvias.

Lo que hemos medido. En café Castilla orgánico y estresado, en América Latina, un consorcio de ABI aplicado junto al programa orgánico del productor elevó la producción 5.6 por ciento de un año al siguiente, con plantas más verdes y vigorosas y racimos de cereza más densos.

12. Cómo integrar los biológicos en su programa de fertilización y aspersiones

Trátelos como un insumo vivo. Disuelva el polvo por completo en suficiente agua para llegar a la zona radicular, mantenga el tanque en agitación, aplique lo más cerca posible de las raíces y lave las líneas de goteo al terminar.

Deje los fungicidas y bactericidas fuera del tanque. Están hechos para matar hongos y bacterias, así que nunca los mezcle con microorganismos vivos; aplíquelos en días distintos. Los herbicidas suelen ser mucho menos dañinos, pero algunos reducen la sobrevivencia microbiana, así que haga una prueba de jarra con cualquier mezcla nueva o consulte al proveedor antes de combinarlos. Cuando mezcle con fertilizante, diluya primero el fertilizante en agua y agregue los microorganismos al final.

Revise el agua. El agua clorada y los sistemas de alta presión castigan los propágulos de micorrizas. Mida el cloro residual antes de pasar un inoculante por un suministro tratado.

Mantenga el fósforo moderado donde la meta sean las micorrizas. El fósforo soluble alto reduce la colonización micorrízica [10]. No aplique un inoculante micorrízico en la misma pasada que un arrancador alto en fósforo.

Súmelos al programa, no lo reemplace. Los microorganismos aumentan cuánto de los nutrientes aplicados y nativos toma el cultivo. No sustituyen un programa de fertilización, y cada ensayo de ABI en esta guía mantuvo el programa del productor sin cambios y le sumó los microorganismos. La guía de bacterias solubilizadoras de potasio explica cómo funciona eso con el potasio.

Guárdelos bien. Los productos de Bacillus y Trichoderma, que forman esporas, se conservan bien secos y frescos. Pseudomonas fluorescens no forma esporas y dura cerca de un mes a temperatura ambiente y cerca de un año refrigerada.

Compruébelo en su propia finca. Deje una franja sin tratar bajo el mismo programa y mida lo que fija su precio: rendimiento comercializable y calibre, Brix, número de tallos o flores, y niveles de nutrientes en tejido tomados en la misma etapa en ambas franjas. Para comparar productos por lo que de verdad llega al campo, vea la guía de qué significa UFC.

13. Producción orgánica y abastecimiento

Los inoculantes microbianos se usan mucho en producción orgánica certificada, pero el certificador revisa el producto completo, incluidos el acarreador y cualquier aditivo. Varias formulaciones de ABI tienen listado OMRI. Para cepas únicas y consorcios a la medida, entregamos los documentos que piden los certificadores, incluido un Certificado de Análisis por lote y una declaración de no OGM.

Los distribuidores y las marcas que venden biológicos con su propia etiqueta pueden abastecerse de cada cepa de esta guía como cepa única o como consorcio armado para un cultivo y un precio. ABI fabrica todas menos las micorrizas en su planta de Belgium, Wisconsin, y verifica la identidad de cada cepa por PCR. El lado del comprador de ese proceso está en la guía de fabricación de mezclas microbianas a la medida.

Para compradores: ABI fabrica las cepas de Bacillus, Pseudomonas, Trichoderma, Penicillium y Aspergillus de esta guía en su planta de Wisconsin y suministra las endomicorrizas, como cepa única o en mezcla a su especificación, con un Certificado de Análisis en cada lote. Solicite especificaciones y precios o arme una mezcla.