Efectos de la aplicación de un bioestimulante a base de microalgas sobre la fisiología, la productividad y la calidad de los frutos en cultivos hortícolas de interés agroalimentario

Las microalgas son microorganismos fotosintéticos que generan biomasa altamente proteica con gran potencial de uso biotecnológico en diferentes sectores, entre ellos la agricultura. Una aplicación reciente es su uso como bioestimulantes, definidos por el Reg. UE 2019/1009 como “productos fertilizantes que estimulan los procesos de nutrición de las plantas con independencia de su contenido en nutrientes para mejorar la eficiencia en el uso de nutrientes, la tolerancia a estrés abiótico, la calidad de los cultivos y/o la disponibilidad de nutrientes”. Sin embargo, la información disponible acerca de efectos de bioestimulantes de microalgas es muy escasa en comparación con otros bioestimulantes comerciales. El objetivo de la presente tesis doctoral fue evaluar los efectos de la aplicación foliar y a raíz de un bioestimulante basado en microalgas (BBMA) en cultivo de melón, tomate y pimiento, tanto en ensayos de campo como en cultivo hidropónico en invernadero. Dicho objetivo se abordó de manera multidisciplinar, evaluando los cambios en el rendimiento agronómico, la calidad nutricional y organoléptica de los frutos, el crecimiento y desarrollo de plantas y la expresión génica diferencial. A nivel agronómico, BBMA aumentó la productividad total tanto en peso como en número de frutos, sobre todo el rendimiento comercial hacia producción de primera categoría. Además, redujo las pérdidas de cosecha, especialmente las causadas por plagas y tamaño no comercial. El tratamiento no afectó a la tipicidad varietal propia de los frutos, pero sí mejoró ligeramente su calidad organoléptica y nutricional, con ligero aumento en la concentración de azúcares y algunos compuestos bioactivos. Dichas mejoras se relacionaron con cambios a nivel morfo-fisiológico, como la promoción desarrollo de raíces, con aumento significativo de biomasa desde aplicaciones tempranas. De manera paralela, BBMA activó la expresión de genes relacionados con la morfogénesis y crecimiento de raíz y el transporte de agua y nutrientes. En consecuencia, BBMA promovió los procesos de crecimiento y desarrollo vegetativo de la parte aérea (elongación de tallos, formación de ramificaciones y nudos foliares) y el paso a fase reproductiva. En relación con esto, se encontró sobreexpresión de inductores florales y genes implicados en el desarrollo embrionario. Además, el bioestimulante indujo el aumento de la concentración de pigmentos fotosintéticos en hoja, especialmente de carotenoides totales, lo cual podría estar relacionado con la disminución del síndrome de senescencia monocárpica y envejecimiento foliar. El conjunto de los resultados sugiere que BBMA actuaría como un elicitor reconocible por receptores de la célula vegetal, induciendo cambios en la expresión génica conducentes a modular mecanismos bioquímicos y fisiológicos principalmente implicados en el metabolismo, en el sistema de defensa y en el control del desarrollo ontogénico. En conclusión, los efectos bioestimulantes de BBMA promoverían la aclimatación a las situaciones normales de estrés en condiciones de campo con la consecuente mejora de la producción agronómica