Aumentan rendimiento de la uva orgánica con polímeros naturales

Los métodos de cultivo orgánicos están ganando popularidad en el sector vitivinícola. De acuerdo con datos recientes, en 2018 se cultivaron más de 280,000 ha de uvas orgánicas en todo el mundo, alrededor del 4% del área de cultivo de uva del mundo (7,5 millones de ha).

Estos métodos de cultivo se caracterizan porque se les aplica menor cantidad de fertilizantes y pesticidas, lo cual implica la necesidad de emplear estrategias alternativas para la nutrición y protección de las plantas.

La Dra. Hortensia Ortega Ortiz, investigadora del Departamento de Materiales Avanzados y el Dr. Eduardo Alfonso Treviño López, investigador del departamento de Biociencias y Agrotecnología, del Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) han trabajado en la búsqueda de esos métodos.

Una de esas estrategias es el empleo de quitosán (poli(β-1,4-D-glucosamina), un polímero natural que se obtiene principalmente de los desechos del exoesqueleto de los crustáceos que puede conducir a un aumento en las actividades enzimáticas de la hoja, lo que provoca estrés biótico y abiótico de las plantas.

Usando hidrogeles de quitosán es posible inmovilizar el hongo Trichoderma harzianum. Además, se descubrió que las plantas tratadas con quitosán aumentan la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), lo que implica varias interacciones entre planta y patógeno. También se pudo demostrar que la resistencia inducida por quitosán en plantas se relaciona con un mayor contenido de antioxidantes (polifenoles y fitoalexinas).

En términos generales, la aplicación de quitosán ha mostrado efectos positivos en el crecimiento de las plantas, tanto en la estimulación de la germinación de semillas como en el crecimiento de partes de la planta como raíces, retoños y hojas.

También se ha experimentado con complejos de quitosán con poliácido acrílico (CS-PAA), que al ser solubles al agua pueden aplicarse al suelo o al agua, con el objetivo de quelatar metales, inducir tolerancia al estrés en plantas, aglomerar partículas de suelo, entre otras, sin riesgo de contaminación ya que son totalmente biodegradables.

Adicionalmente se encontró un efecto promotor del crecimiento aplicando complejos de quitosán al cultivar plantas en suelos pobres de zonas áridas, por ejemplo en tomates.

De igual forma, mediante la experimentación con tomate y agave tequilana, fue posible mejorar el contenido de azúcares tanto en las hojas como en los órganos de almacenamiento, proceso que cuenta con una patente.

En un estudio reciente, se encontró que el complejo de CS-PAA modifica el metabolismo redox, al aumentar la actividad enzimática en el cultivo de lechuga y al usar los complejos de biopolímeros adicionados con selenio incrementó el peso seco en tejidos de las plantas de lechuga.

Más rendimiento y mayor calidad de la vid

Actualmente, en el territorio mexicano, la plantación de viñedos cubre alrededor de 70 mil has de cultivo, de las cuales la mayor parte de las variedades son de uvas blancas y rojas.

En el año 2017 hubo una producción históricamente baja, debido al cambio climático, ya que dio origen a enfermedades causadas por hongos (mildiú y oídio), aunque la producción de la región vitivinícola en el estado de Coahuila ha aumentado gracias a la inversión privada en el municipio de Parras de la Fuente.

Con base en los estudios realizados previamente con estos complejos en hortalizas, los investigadores del CIQA se plantearon los objetivos de determinar los efectos del CS-PAA, aplicado en distintas etapas fenológicas de la vid, sobre la brotación, el cuajado del fruto y el llenado del mismo, y verificar si el CS-PAA aplicado en los frutos en la última etapa de crecimiento y maduración causa cambios en la composición del fruto.

Entre los resultados obtenidos, el tratamiento de la vid con el complejo presentó diferencias estadísticas en el rendimiento, incrementando en un 18%. Esto representa un aumento en la producción de uva de 9.07 ton/ha en comparación con los tratamientos donde solo se aplica el quitosán, ya que disminuyeron el rendimiento desde un 6% a un 12.8%, en comparación con el testigo.

De esta forma se demuestra que la aplicación del complejo de quitosán con poliacrilato afecta el metabolismo primario de la planta positivamente. Además, se modificaron las características de calidad como los grados Brix y la vitamina C.

El análisis estadístico indicó que no existieron diferencias significativas entre los tratamientos para el pH y los sólidos solubles totales, al igual que otros autores no encontraron un efecto significativo de los sólidos solubles y el pH, pero sí observaron una mayor concentración de grados Brix (carbohidratos totales).