Agricultura combinada con hidrógeno: una nueva estrategia sinérgica para mejorar la calidad del tomate y del suelo
El tomate, un cultivo ampliamente cultivado de la familia de las solanáceas, es un importante cultivo comercial y una hortaliza esencial (de fruto) en nuestra dieta diaria. En la agricultura moderna, los tomates de invernadero son comunes en nuestras mesas.
Sin embargo, con el aumento de la densidad de plantación y el uso a largo plazo del suelo, los modelos de desarrollo extensivo han provocado graves problemas como el desequilibrio de nutrientes del suelo, la salinización y la dificultad para mantener los cultivos. ¿Cómo podemos cultivar tomates deliciosos y nutritivos, garantizando al mismo tiempo una productividad sostenible del suelo? Un equipo de investigación de la Universidad Agrícola de China ha centrado su atención en un campo aparentemente nuevo de la biología: la biología del hidrógeno.
Agricultura Conjunta de Hidrógeno: Agua Rica en Hidrógeno y sus Aliados
El hidrógeno (H₂), como molécula bioactiva, desempeña un papel vital en los procesos fisiológicos de las plantas, ayudándolas a soportar diversos tipos de estrés, como la sequía y la alta salinidad. El agua rica en hidrógeno (HRW), una forma segura y fácil de usar de hidrógeno, adecuada para el riego de campos, no solo promueve el crecimiento de las plantas, sino que también mejora eficazmente la calidad de los cultivos.
Los inóculos microbianos son sustancias activas elaboradas a partir de una mezcla de microorganismos beneficiosos cultivados artificialmente, a menudo denominados "probióticos del suelo". Pueden optimizar la estructura microbiana del suelo, inhibir patógenos y promover la absorción de nutrientes por los cultivos, lo que los hace cruciales para reducir el uso de fertilizantes y aumentar la eficiencia. El agente microbiano utilizado en este estudio está compuesto principalmente por hongos micorrízicos arbusculares, ampliamente presentes en la naturaleza.
Los bioestimulantes son sustancias que regulan bidireccionalmente el metabolismo de los cultivos, inducen mecanismos de resistencia al estrés y, por lo tanto, mejoran el rendimiento y la calidad. Para este estudio se seleccionó el calcio orgánico, un componente clave de las paredes celulares de las plantas. El calcio es crucial para mantener la estructura celular y promover el transporte de productos fotosintéticos.
Una combinación poderosa: el efecto sinérgico del agua rica en hidrógeno y sus aliados
El equipo de investigación primero combinó agua rica en hidrógeno con un agente microbiano (tratamiento HM) y comparó los efectos con el riego convencional con agua del grifo (CK) y la aplicación del agente solo (M).
En términos de crecimiento vegetal, los tomates tratados con HM mostraron estrategias de crecimiento superiores: la altura de la planta aumentó significativamente en las primeras etapas de crecimiento, lo que permitió un establecimiento más rápido de la ventaja de crecimiento. Posteriormente, la forma de la planta se optimizó al aumentar el diámetro del tallo y acortar el espaciamiento de las inflorescencias, lo que facilitó el aporte de nutrientes al fruto y, en última instancia, aumentó significativamente el cuajado. Este efecto sinérgico también es significativo en la calidad del fruto. En tomates de primavera, el tratamiento con HM aumentó significativamente el contenido de vitamina C y sólidos solubles en comparación con el control. En tomates de otoño, el tratamiento con HM mejoró significativamente la relación azúcar-acidez, redujo la acidez y mejoró el sabor del tomate.
Más importante aún, el tratamiento con HM redujo significativamente el pH del suelo y la CE (conductividad eléctrica, que refleja el contenido de sal del suelo), aliviando eficazmente la salinización y alcalinización comunes en los suelos de invernaderos en el norte de China.
Para optimizar la solución, los investigadores agregaron calcio orgánico (tratamiento HMC) como bioestimulante al agua rica en hidrógeno y a los inóculos microbianos.
Los resultados mostraron que el tratamiento con HMC también logró una mejora significativa en la calidad de la fruta. En particular, en el primer racimo de frutas de primavera, el tratamiento con HMC experimentó un aumento de casi el 50 % en el contenido de vitamina C en comparación con el control, y su índice de calidad general de la fruta aumentó significativamente en un 104,4 %.
El tratamiento con HMC también logró los resultados más significativos en la mejora del suelo. Redujo significativamente el pH y la CE, a la vez que aumentó significativamente el nitrógeno total y el potasio disponible. El aumento del potasio disponible en el suelo para cultivos de otoño alcanzó el 91,34 %.
Este estudio, realizado por un equipo de investigación de la Universidad Agrícola de China, demuestra claramente que la combinación de agua rica en hidrógeno e inóculos microbianos puede promover eficazmente el crecimiento del tomate, mejorar la calidad del fruto y optimizar la calidad del suelo. Al combinarse con bioestimulantes como el calcio orgánico, el efecto sinérgico se amplifica aún más, con resultados más significativos en el aumento del contenido de vitamina C del fruto y de nutrientes clave para el suelo.
El patrón de aplicación de agua rica en hidrógeno combinado con inóculos microbianos y bioestimulantes descubierto por la Universidad Agrícola de China proporciona una referencia de tecnología verde práctica para la producción de tomates de invernadero de alta calidad y eficiente en mi país y dibuja un modelo prometedor para el desarrollo sostenible de la agricultura en el futuro.
