Uso de algas en la agricultura

Los biofertilizantes de algas se usan actualmente en la agricultura; aunque la mayoría de estos productos provienen de macroalgas, ya que su utilización como fertilizante se remonta al siglo XIX, cuando los habitantes de las costas, recogían las grandes algas pardas arrastradas por la marea y las aportaban en sus terrenos. A comienzos del siglo XX, se desarrolló una pequeña industria basada en el secado y la molienda de algas, pero se debilitó con la llegada de los fertilizantes químicos sintéticos. Pero hace un par de décadas, su uso volvió a recuperarse, y ya que se comprobó que al aplicar al suelo algas o sus derivados, sus enzimas provocan o activan en él reacciones de hidrólisis enzimáticas catalíticas reversibles, que las enzimas de los seres vivos que allí habitan, inclusive las raíces, no son capaces de realizar de forma notoria. Las algas tienen mejores propiedades que los fertilizantes porque liberan más lentamente el nitrógeno, y además son ricas en microelementos y otros compuestos. Gracias a su elevado contenido en fibra, macro y micronutrientes, aminoácidos, vitaminas y fitohormonas vegetales, las algas actúan como acondicionador del suelo y contribuyen a la retención de la humedad. Además, por su contenido en minerales, son un fertilizante útil y una fuente de oligoelementos. Algas tales como Ascophyllum nodosumFucus serratus y Laminaria, son las principales especies utilizadas en diversos cultivos. Las algas además son capaces de activar el sistema inmunitario de los cultivos, generando mayores producciones, de mayor calidad y más resistentes a enfermedades y al estrés ambiental.

En cuanto a los biofertilizantes basados en microalgas, ya existen algunos ejemplos comerciales en el mercado, elaborados principalmente a partir de especies como Spirulina fundamentalmente, por ser una fuente valiosa de aminoácidos. Pero adicionalmente las microalgas presentan muchos más beneficios:

- Sus polisacáridos presentan una gran capacidad para mejorar el crecimiento de las plantas

- Las algas contienen compuestos activos como aminoácidos libres y ácidos orgánicos, fitohormonas, enzimas y metabolitos secundarios bioactivos, vitaminas y precursores de vitaminas

- Los extractos celulares y el medio de crecimiento de varias especies de microalgas contienen fitohormonas (auxinas, citoquininas, giberelinas, ácido abscísico y ácido salicílico) que desempeñan un papel crucial en el desarrollo de las plantas. Las hormonas vegetales son esenciales en varios aspectos del crecimiento y desarrollo de las plantas. Las citoquininas estimulan la división celular, regulan el desarrollo de brotes y raíces y promueven el crecimiento de las hojas, así como la formación de flores, frutos y semillas; estabilizan la maquinaria fotosintética, suprimen la senescencia y mejoran la resistencia al hundimiento y la adquisición de nitrógeno. Las giberelinas constituyen un grupo de hormonas vegetales que controlan los procesos de desarrollo como la germinación, la elongación de los brotes, la formación de tubérculos, la floración y el cuajado, junto con el crecimiento en diversas especies. Algunas auxinas promueven fuertemente la elongación de la raíz. El ácido abscísico es una hormona vegetal, cuya biosíntesis aumenta con el estrés hídrico para inducir respuestas adaptativas al estrés. El ácido salicílico, conocido como moléculas de señalización importantes en las plantas, podría ser un compuesto prometedor para reducir la sensibilidad al estrés. Además tiene una participación importante como molécula de señalización en las plantas, específicamente durante la reacción de defensa contra los patógenos. Las citoquininas, se manifiesta principalmente en la división celular, aumento de la producción de carbohidratos y proteínas además de una síntesis acentuada de la clorofila que da lugar a una intensificación de la fotosíntesis. Las citoquininas inhiben ciertas reacciones del catabolismo celular que provocan la destrucción de la clorofila y el envejecimiento en general.

Pesticidas

El término pesticida cubre una amplia gama de compuestos que incluyen insecticidas, fungicidas, herbicidas, etc. Idealmente, un pesticida debería ser letal para solamente para las plagas objetivo, pero desafortunadamente  este no es el caso y el uso y abuso de pesticidas tiene consecuencias dañinas para la salud humana y el medio ambiente. La exposición a pesticidas puede ocurrir de muchas maneras: agricultura, silvicultura, jardinería, control de plagas, a través de la pulverización, tratamiento de madera, etc.  El 76% de los pesticidas aplicados anualmente se usan en la industria agrícola, que será el sector que se aborde en este proyecto. Según Eurostat, en España se comercializaron casi 77 toneladas en 2016, siendo los fungicidas y herbicidas los más utilizados (50,5% y 19,75% respectivamente).

Los pesticidas contaminan fácilmente aire, suelo y agua a través de las escorrentías y filtraciones, cuando se producen escapes, no se manejas adecuadamente, y cuando se pulverizan en forma aérea. Por lo que se pueden encontrar en la lluvia, aguas subterráneas, arroyos, ríos, lagos y océanos. Entre otros efectos, el uso de pesticidas disminuye y empobrece la biodiversidad en el suelo, afectan a las abejas y otros insectos polinizadores, se introducen en la cadena alimentaria poniendo en riesgo la vida animal.  Por otra parte, los pesticidas usados en agricultura suponen un riesgo para la salud, debido en parte a los residuos que se quedan en los alimentos.

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