Los metales pesados no son el mejor compañero de las lechugas. No obstante, muchas hortalizas se cultivan en suelos que tienen alta presencia de estos elementos químicos de alta densidad y que pueden ser dañinos para las plantas, para la biodiversidad del mismo suelo y para quienes los consumen. El uso acumulativo de fertilizantes y pesticidas químicos es uno de los motivos por los que el suelo puede llegar a tener altas dosis de metales como plomo, cadmio, mercurio, arsénico, cromo, entre otros, los que pueden ser absorbidos por la planta e ingresar a humanos y animales a través del alimento.
No obstante, el investigador colombiano Dr. Jaime Torres Bazurto vio que hay una manera de moderar esta absorción: el uso de sustancias húmicas. En un estudio que acompañó en la Universidad Nacional de Colombia, vio que estas sustancias generaban una disminución sistemática en la presencia de metales pesados en el tejido de las lechugas.
“Como efecto de eso, nos encontramos con un proceso de acumulación de metales pesados en el suelo y una reducción de su absorción por parte de la planta”, explica el Dr. Torres. La capacidad de los ácidos húmicos y fúlvicos de retener los metales pesados ha sido estudiada con cada vez más frecuencia por investigadores que buscan resolver este problema. El español Dr. José María García-Mina, catedrático de Química Agrícola de la Universidad de Navarra y expresidente (2020-2022) de la International Society of Humic Substances (IHSS), explica que “en suelos muy contaminados, la sustancia húmica forma complejos con los metales pesados y los inmoviliza en el suelo, de manera que la planta no sea capaz de absorberlos”.
El investigador señala que las sustancias húmicas reaccionan con los micronutrientes de carácter metálico y, dependiendo de la concentración que haya en el suelo, se forman complejos solubles o insolubles. “En condiciones de suelos pobres en algún elemento como zinc o manganeso, los húmicos movilizan nutrientes formando complejos solubles y por lo tanto, incrementan la asimilabilidad potencial”, dice el Dr. García-Mina.
Lechuga cultivada con húmicos. Foto gentileza de Mervyn Fischer, presidente de Global Humic Products.
Estas son algunas de las funciones que han hecho que cada vez sean más los agricultores de América Latina y del mundo que empiecen a incluir productos basados en estas sustancias, para impulsar la salud del suelo donde cultivan, promover la fortaleza, crecimiento y rendimiento de sus plantas.
En pocas palabras, los ácidos húmicos son sustancias formadas por la descomposición de materia orgánica como hojas, ramas, residuos de animales y algunos minerales. Estos ácidos tienen la capacidad de mejorar la estructura del suelo, permitiendo una mejor retención de agua y nutrientes. También actúan como agentes quelantes, lo que significa que pueden unirse a minerales y nutrientes en el suelo y hacerlos más accesibles para las raíces de las plantas.
“En condiciones de suelos pobres en algún elemento, como zinc o manganeso, los húmicos movilizan nutrientes formando complejos solubles y, por lo tanto, incrementan la asimilabilidad potencial”, Dr. José María García-Mina, de la Universidad de Navarra.
Los ácidos fúlvicos, por su parte, son componentes más pequeños y solubles que derivan de los ácidos húmicos durante el proceso de descomposición. Tienen una estructura molecular más simple y pueden ser absorbidos directamente por las raíces de las plantas. Por ello, pueden actuar como transportadores, ayudando a los nutrientes a moverse más eficientemente desde el suelo hasta las partes de la planta que los necesitan. También mejoran la capacidad de las plantas para resistir frente a situaciones de estrés como sequías y salinidad.
En términos más científicos, “las sustancias húmicas son la fracción de materia orgánica del suelo que se extrae con hidróxido sódico”, dice García-Mina, de la U. de Navarra. “Luego se puede fraccionar en ácido húmico, que precipita en medio ácido, y en ácido fúlvico, que es soluble en medio ácido. Una parte es también humina, que persiste en el suelo después de la extracción”.
“Al hacer ejercicio, estresamos nuestro cuerpo, pero eso luego conlleva a que tengamos un cuerpo más musculado, lo que se asocia a una mejor salud. En las plantas es igual: al aplicar sustancias húmicas se crea un pequeño estrés, con lo que se crean plantas más resistentes a futuros estreses”, Dr. David de Hita, de Timac AGRO España.
Los ácidos húmicos y fúlvicos tienen grupos funcionales que actúan como una suerte de ‘garras’ que sujetan iones minerales con la fuerza suficiente para evitar que reaccionen entre sí y no estén disponibles para la planta. A su vez, dicha unión es lo suficientemente débil para que puedan liberarse a las células vegetales cuando éstas los demandan.
Aliados contra el cambio climático
Uno de los primeros efectos que se buscan al aplicar estos productos es mejorar la salud de los cultivos y del suelo, ya que reducen la necesidad de aplicar productos químicos. “Fundamentalmente se busca la estimulación y crecimiento de la planta, que normalmente siempre está en condiciones de estrés biótico por las altas temperaturas, problemas de salinidad, problemas de suelos pobres”, dice el Dr. José María García-Mina, académico de la Universidad de Navarra.
A nivel de suelo, estas sustancias movilizan nutrientes asimilables para la planta, mejorando su nutrición. “Aquí hay dos tipos de efectos: un efecto estimulante sobre todo, que apunta a un efecto antiestrés, y un efecto nutricional de mejorar la nutrición”, apunta García-Mina.
Actualmente los cultivos se encuentran en un contexto de cambio climático, que cada vez trae temperaturas más elevadas, menor disponibilidad de agua y menor cantidad de suelos aptos para cultivar. Aplicar sustancias húmicas a lo largo del tiempo genera una acumulación de sus efectos, los que podrían ser cruciales para preparar a los cultivos de cara a las futuras condiciones ambientales. “Lo que hacemos al aplicar es revitalizar el suelo, lo volvemos a hacer mucho más natural, incrementamos la diversidad de los microorganismos y la materia orgánica, y tenemos suelos que van a permitir tener cultivos productivos por más tiempo”, explica David De Hita, investigador de Timac AGRO España.
Las sustancias húmicas producen un pequeño estrés en la planta, que García-Mina ha denominado como eustress. En palabras de David de Hita, “es como cuando hacemos ejercicio: estamos estresando nuestro cuerpo, pero eso luego conlleva a que tengamos un cuerpo más musculado, lo que se asocia a una mejor salud. En las plantas es igual: cuando aplicamos sustancias húmicas crean este pequeño estrés, con lo que, de alguna manera, se crean plantas más resistentes a futuros estreses”.
Sobre la posibilidad de tener un efecto bioprotector directo contra plagas y/o enfermedades, hasta el momento, estos productos no han demostrado funciones específicas en ese sentido. “Puede haber efectos sobre el sistema defensivo de la planta, que en principio mejoraría su comportamiento frente a algún tipo de enfermedad, pero es algo por demostrar. En principio solamente se deberían aplicar las sustancias húmicas en estreses de tipo abiótico, no biótico”, aclara García-Mina.
MERCADO BIOESTIMULADO
Diversas investigaciones de mercado señalan que el uso de los ácido húmicos y fúlvicos va al alza, considerándose el producto que más crece dentro de las formulaciones conocidas como bioestimulantes. “Si bien las algas son las que dominan el mercado global de los bioestimulantes, el segmento de las sustancias húmicas muestra el mayor crecimiento previsto”, dice un reporte de The Insight Partners.
Las estimaciones del mercado cambian de acuerdo a la fuente consultada. Según un análisis de 2022 de la organización de estudios de mercado Straits Research, este segmento pasará de US$ 600 millones en ese año a US $1.500 millones en 2030. Otro reporte de la compañía de investigación de mercados e industria Spherical Insights (2023), que dimensionó las ventas de estos bioestimulantes en US$ 700 millones en 2022, prevé que llegará a los US$ 2.000 millones para 2032. Por su parte, la compañía de informes de mercado Research Reports World (2023), dice que este segmento sumó US$ 1.200 millones en 2022 y que llegará a US $1.600 millones para 2030.
“Las empresas que están en el rubro están buscando con muy buenas intenciones optimizar y entregar herramientas útiles para la agricultura. La cuestión es ir aprendiendo por prueba y error para buscar la solución que en cada campo, en cada realidad agroecológica, se adapte mejor”, Dr. Óscar Seguel, de la Universidad de Chile.
“El futuro de la agricultura apunta a la sustentabilidad del suelo y eso significa que su uso seguirá creciendo por sobre el de otros insumos agrícolas”, dice Eduardo Larraín, brand manager de líneas de especialidad en la firma de insumos agrícolas Martínez & Valdivieso. El ejecutivo explica que tras años de investigación, concluyeron que estos productos en su conjunto son capaces de disminuir los problemas de estrés de la raíz en las plantas y que el mejor momento para aplicar, es el de mayor actividad radicular.
A esto se sumó el estímulo para este mercado que significaron los problemas logísticos de la pandemia y el bloqueo de la oferta rusa de fertilizantes luego de que se desatara el conflicto bélico con Ucrania.
“Muchos agricultores se dieron cuenta que estaban sobrefertilizando, que podían restringir el uso de fertilizantes a la mitad si complementaban con alguna fuente de materia orgánica”, dice Óscar Seguel, académico del Departamento de Física de Suelos de la Universidad de Chile. Agrega que el aumento de precios que generó el bloqueo a Rusia, evidenció otro impulsor de estos productos. “Eso generó una concientización de una agricultura más sustentable y equilibrada”, dice.
Sinergia con microorganismos“Las sustancias húmicas como tal conllevan a un cambio en la microbiota de la planta”, dice el Dr. David De Hita, especializado en biología ambiental e investigador en Timac AGRO España. Esto es debido a que aumentan la presencia y diversidad de microorganismos. Para él, en un contexto de impulsar prácticas agrícolas más sostenibles, la aplicación de estos productos debe ir siempre con un control sobre los productos químicos que se aplican. “Creamos en los microorganismos, no podemos seguir aplicando la misma cantidad de fertilizante químico, que va a tener efectos negativos en la microbiota. Hay que aplicar bien los microorganismos, ajustar los tiempos de aplicación y apostar porque el uso combinado de estos con húmicos sí funciona”.
Sobre el riesgo de que la aplicación de estas formulaciones, pudiesen incrementar los microorganismos patógenos para la planta, De Hita señala que “sobre el papel podría existir ese riesgo, ¿pero cuál es la realidad? Que generalmente no pasará, porque las sustancias húmicas incrementan toda la microbiota de la planta, mejorando la biodiversidad de microorganismos dentro de ella y ahí los que se desarrollan mejor son los que tienen efectos beneficiosos”.
Ante todo y como una combinación por la que los formuladores de producto ya están apostando, De Hita sugiere el uso combinado de sustancias húmicas con microorganismos. “Ya sea porque están en el mismo producto como si vienen por separado, va a hacer que el
efecto positivo que puedan tener los microorganismos en la planta
sea más evidente”.
Si bien pueden aplicarse a todo tipo de cultivos, los que más impulsan su crecimiento son los de alto valor añadido, como frutales y hortícolas. En el caso de frutales, la necesidad de aplicar húmicos responde también a su ciclo productivo. “Tenemos un árbol que se planta y que se espera que esté al menos 20 años en producción, por lo tanto la oportunidad que tengo de arreglar problemas de suelo es muy baja”, dice Eduardo Larraín. “En este tipo de situaciones las sustancias húmicas se han convertido en una muy buena alternativa para mantener la fertilidad de los suelos”.
Hemos visto que, a través de las sustancias húmicas, uno logra mover parámetros en el suelo como física de suelos, química de suelos y además bioestimular raíces, lo que resulta en plantas que van a tener un metabolismo superior en los periodos de alta demanda nutricional”, Eduardo Larraín, de M&V.
Los investigadores, no obstante, señalan que no es llegar y aplicar sustancias húmicas y que se deben tener consideraciones relevantes a la hora de integrarlo a los manejos agrícolas. A continuación, algunos de los aspectos más relevantes:
- Selección del producto adecuado (ojo con la etiqueta): No todas las sustancias húmicas son iguales. Sus componentes y formulaciones varían mucho, así como sus efectos. “Ya sea que hablemos de húmicos de origen vegetal o leonardita, hay muchas diferencias que van a depender de los lugares donde se extraigan”, dice Larraín, de M&V. “En general se asocia que por el solo hecho de aplicar un ácido húmico de alta concentración ya estoy haciendo el trabajo y no es así”.
El ejecutivo señala que es importante no mirar, en estos casos, solo la etiqueta del producto, la cual puede tener registros autorizados para usos muy amplios, pero no necesariamente sea igual de efectivo para todos. En este punto toma relevancia la presencia de grupos funcionales dentro de las formulaciones, que se adhieren a las cadenas carbonadas y le dan la actividad química y directamente bioestimulante, similar al de una hormona, sobre el crecimiento de raíces. “Cuando tienes un producto que es muy activo en grupos funcionales, los efectos son muy rápidos y muy concluyentes, con diferencias importantes en los parámetros que quieres evaluar. Hay una contribución enorme que puede hacer un húmico de buena calidad”, destaca Larraín. - Húmicos versus fúlvicos: Si bien ambas sustancias se suelen usar de manera conjunta, la preponderancia de una sobre la otra depende de los parámetros que el productor esté buscando mejorar. Si se habla de propiedades físicas del suelo, los ácidos húmicos serán los más adecuados, ya que se trata de moléculas más grandes y complejas. “Son lo suficientemente grandes”, dice Seguel. “Y con la cantidad de cargas que permite complejizar partículas, generar microagregados, dar estabilidad para tener funcionalidad en el suelo”.
Por otro lado, si lo que se busca es favorecer la absorción de nutrientes por parte de la planta, la mejor elección será aplicar ácidos fúlvicos, que son moléculas más pequeñas y con mayor movilidad. “Son muy buenos quelantes para favorecer cierta absorción de nutrientes hacia la planta”, explica Óscar Seguel.
En ese sentido, el Dr. Edwin Liem, quien ha trabajado con estas sustancias desde 1998 y actualmente se desempeña como gerente técnico de Global Humic Products (GHP), señala que la composición y concentración del producto varía según el proveedor, pero en general, la oferta del mercado incluye productos secos con un 80% de ácido húmicos, hasta un 5% de ácidos fúlvicos y hasta un 15% de humina como materia seca.
Los productos húmicos líquidos cuentan con un 70% de ácidos húmicos, hasta un 25% de ácidos fúlvicos y hasta 5% de humina, mientras que los formulados fúlvicos líquidos contienen un 40% de ácidos húmicos, 60% de ácidos fúlvicos y sin humina. - Estado fenológico al momento de aplicación: Larraín, de M&V, señala que el mejor momento para aplicar coincide con el fenómeno de flash radicular. “Es decir, el momento de crecimiento de raíces que hace la planta, principalmente en los períodos de primavera, que se relacionan mucho con la floración y cuaja, y en los periodos de poscosecha cuando las plantas van a hacer reserva”, explica. “Hemos visto que, a través de las sustancias húmicas, uno logra mover parámetros en el suelo como física de suelos, química de suelos y además bioestimular raíces, lo que resulta en plantas que van a tener un metabolismo superior en esos periodos de alta demanda nutricional”.
- Método de aplicación: En cuanto a la forma de aplicación, Seguel explica que la efectividad de las sustancias húmicas es mucho mejor cuando se aplican a través del riego, desde donde serán capaces de llegar de mejor manera a la zona de las raíces. “Estas sustancias son materia orgánica, por lo que van a empezar un proceso de reacción e interacción con los microorganismos del suelo, que, en algún momento, se van a terminar descomponiendo y desapareciendo el efecto, lo que es parte del ciclo natural de la sustancia húmicas”. De ahí la importancia de realizar varias aplicaciones a lo largo de la temporada, dependiendo del ciclo fenológico del cultivo.
Dentro de sus estudios, el Dr. en Biología Ambiental, David De Hita y su equipo observaron que había mecanismos de la planta que no se activaban cuando la aplicación se hacía vía foliar. No observaron efectos sobre el ácido abscísico (ABA), relacionado con la respuesta de la planta ante estreses abióticos y la regulación del crecimiento y desarrollo vegetal, lo que sí sucede cuando la aplicación se hace de forma radicular, provocando un aumento de este a nivel de la raíz.
Lo que sí observaron cuando aplicaron de forma foliar fue un incremento en las hormonas de defensa de la planta, tanto ácido jasmónico como ácido salicílico. “Esto es curioso porque generalmente se habla de que las plantas reaccionan con una u otra de las hormonas según el tipo de daño, ya sea un estrés abiótico o biótico”, señala. “Observamos que la planta se estaba defendiendo ante todo”. - Consideraciones geográficas: La elección de uno u otro método de aplicación dependerá de la zona geográfica y la estación del año en que se encuentren. El Dr. Liem explica que los productos secos tienen características de liberación lenta y se aplican en otoño para la primavera del año siguiente en zonas donde los inviernos son largos como América del Norte. Los productos húmicos también se pueden encontrar en estado líquido, siendo de liberación rápida y se aplican al suelo durante la siembra o plantación, de manera de estimular al cultivo desde sus inicios.
Cafeto en Vietnam. Foto gentileza de Mervyn Fischer, presidente de Global Humic Products.
- Nivel de estrés del cultivo: En general, los estudios sobre sustancias húmicas, tanto en campo como en laboratorio, han demostrado que sus efectos son mejores cuando las condiciones de cultivo no son ideales, como es el caso de suelos secos, con poco contenido de materia orgánica o muy salinos, y con aportes nutricionales deficientes. “Otra conclusión recurrente es que el exceso de sustancias húmicas y/o nutrientes da lugar a respuestas de no mejora o incluso negativas”, señala el Dr. Liem, quien ha documentado gran parte de su investigación en su libro “Aplicaciones del carbón de bajo rango en la agricultura: Análisis húmicos, productos y rendimiento”, publicado en 2021.
- Comprender sus alcances: De Hita dice que al momento de comercializar húmicos con microorganismos, es importante transmitir el mensaje de que necesitan un tiempo para generar sus efectos. “No hay que venderlos como que son la panacea y que vienen a resolver todo el problema. Vienen a reducir el uso de fertilizantes, pero no a sustituirlo”. Para el Dr. en Biología Ambiental, es fundamental combinar las sustancias húmicas con otros productos para potenciar sus efectos. “Hablamos de algas, de incorporar prácticas agrícolas más tecnificadas en el sentido de aprovechar mejor los recursos y manejos que permitan tener una agricultura más ecológica”.
- Ojo con la nueva información: “En este campo hay mucho todavía por aprender. En general, todas las empresas que están en el rubro están buscando con muy buenas intenciones optimizar y entregar herramientas útiles para la agricultura, así que no hay engaño por detrás. La cuestión es ir aprendiendo por prueba y error para buscar la solución que en cada campo, en cada realidad agroecológica, se adapte mejor”, resume Seguel. Por su parte, el Dr. Liem señala que los estudios actuales están evaluando los efectos de estos productos a largo plazo, con más de una temporada de cultivo y en diferentes sistemas de cultivo, como hidropónico, acuapónico, entre otros. En GHP, desde donde distribuyen sus productos a varios países del mundo, se encuentran en proceso de desarrollar más productos mejorados y especializados, que contengan micronutrientes como zinc, hierro o manganeso, y bioestimulantes como algas.
- Apertura a las innovaciones: Como todo segmento en crecimiento, el de las sustancias húmicas presenta innovaciones a nivel de productos. “Se está trabajando en mejorar las formulaciones para asegurar una concentración adecuada de sustancias húmicas”, indica García-Mina, quien actualmente se encuentra estudiando la relación entre la estructura de las sustancias húmicas y su actividad biológica y agronómica. Aunque se trata de resultados preliminares, han observado fracciones específicas de los húmicos que presentan mayor actividad que otras. Estas fracciones se pueden aislar para mejorar el efecto global de los húmicos en los cultivos, lo que significa avances tanto en obtener mejores rendimientos de las plantas como en conocer mejor la estructura básica de las sustancias húmicas, la cual sigue sin ser del todo conocida.
- Prevenir para no tener que curar: “Creo que en la agricultura hoy en día tenemos que preocuparnos de los fenómenos que están pasando en el suelo, porque el primer estrés que tiene una planta es un poco invisible y viene de abajo”, dice Larraín. Para él, las sustancias húmicas tendrán un mejor impacto en la planta cuando se aplican de manera preventiva, previo a experimentar el estrés radicular.
Al aplicar húmicos desde un comienzo, se van a tener plantas con un metabolismo superior, especialmente en el periodo de floración, cuaja y crecimiento del fruto. “De esta forma podemos generar un impacto productivo, es decir, mejor retención de fruta, mejores calibres, mejor relación semilla-fruto en el caso de algunos frutales. Si aplicamos curativo, el problema ya lo tuvimos, entonces es muy importante considerar el estrés radicular como algo que podemos mitigar si aplicamos de manera preventiva”.
En esta misma línea, el ingeniero agrónomo enfatiza en la importancia de entregar sustancias húmicas a la planta para prepararla de mejor manera ante eventuales situaciones de estrés. “No consideremos que esto es un gasto más; al contrario, tener una planta preparada va a permitir bajar los costos de productos para hacer frente a los distintos tipos de estrés. Cuando se traduce además en mejor producción y calidad de producto, ya recuperamos lo invertido”.
Hay proyectos de investigación en curso que están estudiando los efectos a largo plazo de los productos húmicos en cuanto a considerar más de una temporada de cultivo, la biología del suelo, y diferentes sistemas de cultivo como hidropónico o acuapónico”, Dr. Edwin Liem, de Global Humic Products.
