El interior en penumbra del galpón de campo de un productor al atardecer.

¿Qué son los bioestimulantes?

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Los bioestimulantes vegetales son sustancias o microorganismos que, al aplicarse a las semillas, a las plantas o a la zona radicular, estimulan procesos naturales que mejoran la absorción y la eficiencia de los nutrientes, la tolerancia al estrés abiótico y la calidad y el rendimiento del cultivo.1,5 No están pensados para alimentar a la planta como lo hace un fertilizante.5 Los tipos principales son las sustancias húmicas, los extractos de algas, los hidrolizados de proteínas, el quitosano, el silicio y las bacterias y hongos benéficos.1

Plántula joven con un sistema radicular blanco, fino y ramificado, sobre suelo oscuro y húmedo junto a una tira de alga parda.

¿Cómo se definen los bioestimulantes?

La definición se ha debatido durante años, y las definiciones publicadas varían mucho.2,4 La mayoría intenta separar los bioestimulantes de los fertilizantes, por un lado, y de los plaguicidas y los agentes de control biológico, por el otro, lo cual resulta complicado porque algunos productos actúan a la vez como bioestimulante y como agente de control biológico.1

En Estados Unidos, la Farm Bill de 2018 ofreció la primera descripción legal: una sustancia o un microorganismo que, aplicado a las semillas, a las plantas o a la rizosfera, estimula procesos naturales para aumentar o favorecer la absorción de nutrientes, la eficiencia de los nutrientes, la tolerancia al estrés abiótico o la calidad y el rendimiento del cultivo.1,5 En la Unión Europea, el Reglamento (UE) 2019/1009 define un bioestimulante vegetal como un producto fertilizante que estimula los procesos de nutrición de las plantas con independencia de su contenido de nutrientes, con el único objetivo de mejorar la eficiencia en el uso de los nutrientes, la tolerancia al estrés abiótico, las características de calidad o la disponibilidad de nutrientes confinados en el suelo o la rizosfera.2 Una revisión académica muy citada propuso un tercer enfoque: un producto formulado de origen biológico que mejora la productividad de las plantas mediante las propiedades emergentes de su mezcla de componentes, y no únicamente mediante nutrientes conocidos, reguladores del crecimiento vegetal o compuestos protectores.4

Comparación de tres definiciones de bioestimulante vegetal. Fuentes:1,2,4,5
FuenteIdea centralQué excluye o subraya
Farm Bill de 2018 (Estados Unidos)Sustancia o microorganismo que estimula procesos naturales en semillas, plantas o rizosferaEfectos sobre la absorción y la eficiencia de los nutrientes, la tolerancia al estrés abiótico, la calidad y el rendimiento
Reglamento (UE) 2019/1009Producto fertilizante que estimula los procesos de nutrición de las plantasActúa con independencia del contenido de nutrientes del producto
Yakhin y colaboradores, revisión de 2017Producto formulado de origen biológicoBeneficio que no se debe únicamente a nutrientes, reguladores del crecimiento o compuestos protectores

¿Cuáles son los tipos principales de bioestimulantes?

Los ingredientes más populares son las sustancias húmicas, los extractos de algas, las bacterias benéficas y los hongos benéficos; otros productos contienen quitosano, hidrolizados de proteínas o compuestos inorgánicos como el silicio.1 Los materiales a base de ácidos tienen la mayor participación en el mercado, seguidos de los materiales a base de algas.1 Los investigadores los agrupan en bioestimulantes no microbianos y microbianos, y el reglamento de la UE incluye como bioestimulantes microbianos a los hongos micorrízicos arbusculares y a las bacterias fijadoras de nitrógeno de los géneros Rhizobium, Azotobacter y Azospirillum.2

Principales categorías de bioestimulantes y sus efectos reportados. Fuentes:1,2
CategoríaQué esEfectos reportados
Ácidos húmicos y fúlvicosComponentes de la materia orgánica procedentes de turba, leonardita, compost o vermicompostMejores propiedades del suelo, absorción de nutrientes por la raíz y crecimiento de raíces laterales
Extractos de algasPrincipalmente algas pardas como Ascophyllum, Fucus y LaminariaPolisacáridos que promueven el crecimiento, elicitación de defensas, retención de agua
Hidrolizados de proteínasPéptidos y aminoácidos de proteínas vegetales o animalesGerminación, crecimiento y calidad, especialmente en condiciones de estrés
QuitosanoQuitina desacetilada de hongos, insectos y crustáceosInduce respuestas de defensa en la planta
SilicioElemento inorgánico que se absorbe como ácido silícicoTolerancia al estrés abiótico, hojas más fuertes
Bacterias benéficasBacillus, Rhizobium, Pseudomonas, Azospirillum y otrasFijación de nitrógeno, sideróforos, hormonas vegetales
Hongos benéficosHongos micorrízicos arbusculares y TrichodermaMayor alcance de las raíces, absorción de fósforo y agua, ramificación radicular

¿Cómo actúan los bioestimulantes en las plantas?

Entre los efectos reportados figuran una mayor productividad, mejor tolerancia a las enfermedades y a otros tipos de estrés, mejor absorción y eficiencia en el uso del agua y los nutrientes, mejor arquitectura radicular y crecimiento de raíces laterales, y resistencia sistémica inducida.1 Los bioestimulantes pueden modificar tanto el metabolismo primario como el secundario de la planta.2 La base científica está bien documentada, pero no siempre se comprenden los mecanismos exactos.1 Por esa razón, una revisión sostuvo que la investigación debería centrarse en la prueba de eficacia y en un mecanismo de acción amplio, en lugar de exigir un único modo de acción definido.4

Cada categoría actúa de forma distinta. Las sustancias húmicas actúan mediante su naturaleza polianiónica, ya que elevan la capacidad de intercambio catiónico del suelo e interactúan con los transportadores de las membranas radiculares.1 Los polisacáridos de las algas, que pueden representar del 30 al 40 por ciento del peso seco del extracto, promueven el crecimiento y elicitan respuestas de defensa.1 Los hongos micorrízicos arbusculares extienden el sistema radicular más allá de la zona de agotamiento de nutrientes, lo que mejora la absorción de fósforo y de agua, mientras que las bacterias promotoras del crecimiento vegetal fijan nitrógeno, producen sideróforos quelantes de hierro y generan hormonas como auxinas y citoquininas.1

¿Un bioestimulante es lo mismo que un fertilizante?

No. Los bioestimulantes pueden favorecer una mayor eficiencia en el uso del agua y de los nutrientes, pero no están destinados a aportar un beneficio fertilizante relevante desde el punto de vista nutricional.5 Varias definiciones lo dicen directamente: la definición de la UE exige una acción independiente del contenido de nutrientes, y la revisión de 2017 excluye los beneficios que provienen únicamente de nutrientes esenciales conocidos.2,4 Los productos que se venden como fertilizante bioestimulante suelen combinar ambos, y los bioestimulantes se ofrecen en muchas formulaciones, incluidas mezclas con fertilizantes.1

La regulación depende de la declaración. En 2019, los bioestimulantes en Estados Unidos se regulaban a nivel estatal como fertilizantes, inoculantes de suelo o enmiendas del suelo.1 La ley federal de plaguicidas no define el término, pero según el proyecto de guía de la EPA de 2020, un producto cuya etiqueta indique que acelera o retarda el crecimiento o la maduración de la planta, o que altera de otro modo su comportamiento, mediante acción fisiológica es un regulador vegetal y queda sujeto a la Federal Insecticide, Fungicide, and Rodenticide Act.5 Las declaraciones como mejorar la absorción de nutrientes, la eficiencia en el uso de los nutrientes o la tolerancia al estrés abiótico generalmente se consideran no plaguicidas.5

¿Los bioestimulantes realmente funcionan en la agricultura?

Los datos de campo indican que a menudo sí, con una amplia variación.3 Un metaanálisis de 2022 con 180 estudios y 1 087 comparaciones pareadas a campo abierto de bioestimulantes no microbianos encontró un aumento promedio del rendimiento del 17.9 por ciento, desde el 8.6 por ciento del fosfito hasta el 30.8 por ciento del extracto de hoja de moringa.3 Los ácidos húmicos y fúlvicos, los hidrolizados de proteínas, los extractos de algas y el quitosano quedaron en la zona media, entre el 14.8 y el 17.1 por ciento.3 La aplicación al suelo dio mayores aumentos que la aplicación foliar o el tratamiento de semillas, y las respuestas fueron más fuertes en climas áridos, en hortalizas y en suelos con poca materia orgánica, salinos, arenosos, pobres en nutrientes o con un pH lejano al neutro.3

Los autores advierten que el sesgo de publicación probablemente hace que este promedio sobrestime lo que ofrece el uso comercial, y señalan que los productos no comerciales superaron a los comerciales.3 Otro metaanálisis, de inoculantes microbianos, encontró aumentos de rendimiento del 20.0 por ciento en climas secos, del 14.9 por ciento en tropicales, del 10.0 por ciento en oceánicos y del 8.5 por ciento en continentales, con los hongos micorrízicos con mejor desempeño en suelos con poca materia orgánica y un pH cercano al neutro.6 Los especialistas de extensión agregan que los efectos positivos se reportan sobre todo en condiciones controladas de laboratorio o invernadero y en cultivos específicos, y que los cultivos extensivos y los cereales son los más estudiados.1

Respuesta promedio del rendimiento en dos metaanálisis de campo. Fuentes:3,6
Estudio y grupoCambio promedio del rendimientoDónde funcionó mejor
Bioestimulantes no microbianos, todas las categorías (2022)+17.9%Climas áridos, hortalizas, suelos pobres o salinos
Productos de algas, húmicos, hidrolizados de proteínas y quitosano (2022)+14.8 % a +17.1 %Zona media del rango de categorías
Fosfito (2022)+8.6%El conjunto de datos más pequeño, tres estudios
Inoculantes microbianos en climas secos (2018)+20.0%Climas secos y tropicales
Inoculantes microbianos en climas continentales (2018)+8.5%La respuesta más baja de los grupos climáticos

¿Cómo deben elegir y usar los bioestimulantes los productores?

Adapte el producto al problema. Los beneficios en los ensayos de campo fueron mayores en condiciones subóptimas, sobre todo con agua limitada, de modo que es más probable que un bioestimulante muestre una respuesta en el rendimiento donde el estrés, un suelo pobre o la poca materia orgánica limitan el cultivo.3 Los cultivos responden de forma distinta, y las formulaciones de los productos, que a menudo mezclan varios tipos de bioestimulantes o agregan nutrientes, junto con las prácticas de manejo y el ambiente, modifican el resultado.1

Lea la lista de ingredientes y compruebe la compatibilidad con su manejo antes de comprar, y haga una prueba a pequeña escala antes de un uso más amplio.1 Los productos vivos requieren cuidado: los hongos micorrízicos son sensibles a la labranza, a los periodos de barbecho desnudo y a niveles altos de fertilizante y fungicida.1 Siga la etiqueta del producto en cuanto a dosis y momento de aplicación, y lea las declaraciones de la etiqueta teniendo en cuenta las distinciones regulatorias anteriores.5

Puntos clave

  • Los bioestimulantes estimulan procesos naturales de la planta para mejorar la absorción y la eficiencia de los nutrientes, la tolerancia al estrés y la calidad y el rendimiento.
  • No son fertilizantes: su beneficio no está pensado para provenir de los nutrientes que contienen.
  • Los tipos principales son las sustancias húmicas, los extractos de algas, los hidrolizados de proteínas, el quitosano, el silicio y las bacterias y hongos benéficos.
  • Los metaanálisis de campo muestran aumentos promedio del rendimiento de aproximadamente 9 a 31 por ciento según la categoría, mayores en condiciones de sequía, en suelos pobres y en hortalizas.
  • Los resultados varían según el cultivo, el producto y las condiciones, así que haga una prueba a pequeña escala y siga la etiqueta del producto.

Referencias

  1. Plant Biostimulants: Definition and Overview of Categories and Effects (HS1330)UF/IFAS Extension, University of Florida (EDIS) · 2019 · University extension publication · DOI 10.32473/edis-hs1330-2019
  2. Editorial: Biostimulants in AgricultureFrontiers in Plant Science, 11:40 · 2020 · Review article · DOI 10.3389/fpls.2020.00040
  3. A Meta-Analysis of Biostimulant Yield Effectiveness in Field TrialsFrontiers in Plant Science, 13:836702 · 2022 · Peer-reviewed study · DOI 10.3389/fpls.2022.836702
  4. Biostimulants in Plant Science: A Global PerspectiveFrontiers in Plant Science, 7:2049 · 2017 · Review article · DOI 10.3389/fpls.2016.02049
  5. Draft Guidance for Plant Regulator Products and Claims, Including Plant BiostimulantsU.S. Environmental Protection Agency, Office of Chemical Safety and Pollution Prevention · 2020 · Government guidance
  6. Improving Crop Yield and Nutrient Use Efficiency via Biofertilization: A Global Meta-analysisFrontiers in Plant Science, 8:2204 · 2018 · Peer-reviewed study · DOI 10.3389/fpls.2017.02204

Preguntas frecuentes

¿Los bioestimulantes son solo para el cultivo orgánico?

No. La industria de la agricultura orgánica ha sido la principal fuerza impulsora de los bioestimulantes, pero la demanda de una producción más sostenible los ha hecho cada vez más populares también entre los agricultores convencionales.1 La EPA señala su uso creciente en programas de producción sostenible y de manejo integrado de plagas.5

¿Pueden los bioestimulantes sustituir a los fertilizantes?

No por sí solos. Las definiciones recopiladas en una revisión de 2017 señalan que los bioestimulantes no pueden sustituir a los fertilizantes, al estiércol ni a otras fuentes de nutrientes minerales.4 Su función es mejorar la eficiencia en el uso del agua y de los nutrientes.5

¿Qué tan grande es el mercado de los bioestimulantes?

El mercado mundial se valoró en 2.19 mil millones de dólares en 2018, con Europa con cerca del 40 por ciento de esa cifra.1 Se estimó que el mercado norteamericano alcanzaría 605.1 millones de dólares en 2019.1

¿Cuándo se describieron por primera vez los bioestimulantes?

La idea de los estimulantes biogénicos se remonta a 1933, en trabajos iniciados en la URSS que plantearon que los materiales biológicos expuestos al estrés podían afectar los procesos metabólicos en seres humanos, animales y plantas.4 Entre 2009 y 2019 se publicaron más de 700 artículos científicos sobre bioestimulantes vegetales.2