Enhancing Growth Performance, Nutritional status of Oat as Affected by foliar application of Biostimulants under Sandy Soil Conditions

Resumen Técnico: Mejora del Rendimiento del Crecimiento y el Estado Nutricional de la Avena mediante Bioestimulantes Foliares en Suelos Arenosos

Planteamiento del Problema
La avena (Avena sativa L.) es un cereal vital para la nutrición humana y animal; sin embargo, su cultivo en suelos arenosos recientemente recuperados —particularmente en regiones semiáridas como Egipto— enfrenta desafíos agronómicos significativos. Estos suelos se caracterizan por un bajo contenido de materia orgánica, baja capacidad de retención de agua y retención limitada de nutrientes, lo que conduce a un crecimiento reducido de la planta, una baja eficiencia en el uso de nutrientes y una disminución de la productividad. Si bien el cultivo de avena se está expandiendo hacia estas tierras marginales como parte de las estrategias de desarrollo sostenible, existe la necesidad de enfoques innovadores y respetuosos con el medio ambiente para superar estas limitaciones. Específicamente, existe información limitada con respecto a la eficiencia comparativa de diferentes bioestimulantes en cultivares de avena bajo estas condiciones de suelo específicas y la interacción entre los bioestimulantes aplicados por vía foliar y la variabilidad genética entre los cultivares de avena.

Metodología
Se llevó a cabo un experimento de campo de dos años (2022 y 2023) en la Estación de Investigación y Producción del Centro Nacional de Investigación en la región de Nubaria, Egipto. El estudio utilizó un diseño de parcelas divididas con cuatro réplicas en suelo arenoso recientemente recuperado.

• Tratamientos: Las parcelas principales recibieron aplicaciones foliares de cuatro tratamientos: un control (sin bioestimulante), 50 ml/L de Triptófano, 50 ml/L de Ácido Ascórbico y 5 ml/L de extracto de Algas Verdeazuladas (BGA, por sus siglas en inglés) (Spirulina). Estos se aplicaron en dos dosis iguales.
• Variedades: Tres variedades de avena (Avena Blanca, Avena Roja y Joinette) fueron asignadas a las subparcelas.
• Gestión del Suelo: Se aplicó fertilización estándar, incluyendo superfosfato de calcio, nitrato de amonio y sulfato de potasio.
• Mediciones: Se recolectaron datos sobre crecimiento vegetativo (altura de la planta, número de tallos, área foliar, conteo de germinación), pigmentos fotosintéticos (Clorofila a, b, total y carotenoides), componentes del rendimiento (rendimiento de forraje de grano y rendimiento de materia seca) y calidad bioquímica (proteína cruda, fibra, sólidos solubles totales [TSS], carbohidratos y contenido de macro/micronutrientes). El análisis estadístico se realizó mediante ANOVA con LSD a P=0.05.

Contribuciones Clave y Resultados
El estudio demostró que la aplicación foliar de bioestimulantes mejoró significativamente el rendimiento del crecimiento, los rasgos fisiológicos y la composición química de la avena en comparación con el control.

1. Pigmentos Fotosintéticos: Todos los tratamientos con bioestimulantes aumentaron las concentraciones de pigmentos. El tratamiento con BGA produjo los valores más altos, con la Clorofila a alcanzando 0.959 mg g⁻¹ FW (un aumento de aproximadamente el 30% sobre el control) y la clorofila total alcanzando 1.566 mg g⁻¹ FW. La variedad "Joinette" generalmente exhibió la mayor acumulación de pigmentos, particularmente cuando se combinó con BGA.
2. Crecimiento Vegetativo: El tratamiento con BGA resultó en las mejoras más significativas en los parámetros vegetativos. Los conteos de germinación aumentaron a 206.6 plantas m⁻² (aproximadamente un 30% más que el control), la altura de la planta alcanzó los 144.0 cm y los números de tallos aumentaron a 777.7 m⁻². El área foliar por tallo se expandió aproximadamente un 42% bajo el tratamiento con BGA en comparación con el control. La variedad "Joinette" superó consistentemente a la avena Blanca y Roja en las métricas de crecimiento.
3. Rendimiento: El estudio registró un aumento sustancial en el rendimiento de forraje. El tratamiento con BGA produjo el mayor rendimiento de forraje de grano, mostrando un aumento del 150–180% en comparación con el control. El rendimiento de materia seca también alcanzó su punto máximo bajo el tratamiento con BGA, llegando aproximadamente a 6.0–6.5 ton ha⁻¹.
4. Calidad Nutricional y Bioquímica:
   • Macronutrientes: La aplicación de BGA aumentó significativamente el contenido de Nitrógeno (hasta 1.945%), Fósforo, Potasio y Magnesio.
   • Micronutrientes: Los niveles de Hierro, Zinc, Manganeso y Cobre se mejoraron significativamente, con el Fe alcanzando 194.9 ppm bajo el tratamiento con BGA.
   • Rasgos Bioquímicos: El contenido de proteína cruda aumentó a 10.262% bajo BGA (frente al 7.493% en el control). Los Sólidos Solubles Totales (TSS) y los carbohidratos totales alcanzaron un 44.238% y 11.157%, respectivamente. La variedad "Joinette" combinada con BGA logró la mayor proteína cruda (11.367%).
5. Correlaciones: Los análisis de regresión y correlación revelaron relaciones positivas fuertes entre el rendimiento y los rasgos clave. El rendimiento de forraje de grano estuvo altamente correlacionado con el rendimiento de materia seca (r = 0.994), el contenido de nitrógeno (r = 0.965) y el contenido de potasio (r = 0.977). Los aumentos en el rendimiento fueron acompañados por una mayor acumulación de proteínas y carbohidratos solubles, indicando que las ganancias de productividad no comprometieron la calidad del forraje.

Significancia y Reivindicaciones
El artículo sostiene que la aplicación foliar de bioestimulantes, particularmente el extracto de Algas Verdeazuladas (BGA), es una estrategia efectiva para mejorar la productividad y la calidad nutricional de la avena bajo condiciones de suelo arenoso recientemente recuperado. El estudio destaca una fuerte interacción sinérgica entre el genotipo (específicamente la variedad "Joinette") y el tratamiento con bioestimulantes.

Los autores atribuyen estas mejoras a los compuestos bioactivos de los estimulantes (aminoácidos, vitaminas, antioxidantes y fitohormonas) que mejoran:

• La absorción y asimilación de nutrientes (a través de una mejor actividad radicular y solubilización).
• La eficiencia fotosintética y la estabilidad de los pigmentos.
• La actividad metabólica y la tolerancia al estrés.

El estudio concluye que la integración de variedades de avena adecuadas con bioestimulantes foliares ofrece un enfoque prometedor para la intensificación sostenible en suelos arenosos marginales. Sin embargo, los autores señalan modestamente las limitaciones, incluyendo las condiciones ambientales específicas del sitio de estudio, el número limitado de variedades probadas y la falta de investigación de los mecanismos moleculares. Recomiendan que investigaciones futuras incluyan ensayos a largo plazo, análisis económicos y una gama más amplia de genotipos y concentraciones.