Pesos para crecer
Científicas argentinas concibieron un sorprendente dispositivo mecánico que, mediante la aplicación de un cierto peso sobre el tallo de distintas plantas durante determinado período de tiempo, aumenta considerablemente la producción de semillas y frutos.
“Si yo te digo que se puede aumentar la producción de tomate colgando un brochecito de cotillón en el tallo de la planta, vas a creer que es una broma”, repetía la investigadora Raquel Chan cuando se publicaron por primera vez los resultados de un trabajo asombroso. Por dos razones: primero, porque se trata de un modesto dispositivo mecánico que parecería provenir no de la investigación científica sino de antiguos saberes agrícolas; y segundo, porque este, en apariencia, sencillo hallazgo, cuya autora es una eminencia en el campo de la transgénesis, es en realidad, el fruto de un profundo estudio basado en la biotecnología.
Chan y Julieta Cabello, una joven científica de su grupo del Instituto de Agrobiotecnología del Litoral (IAL), desarrollaron un dispositivo de aplicación manual, concretamente, un peso colocado sobre el tallo de diversos cultivos, que deriva en un ensanchamiento del tallo y, luego, en un significativo incremento de la producción. El trabajo, publicado inicialmente en la revista The Plant Journal, se inscribe en la iniciativa gubernamental “Argentina contra el Hambre” y abre múltiples posibilidades para la agricultura familiar, las cooperativas y pequeños productores hortícolas.
“Si yo te digo que se puede aumentar la producción de tomate colgando un brochecito de cotillón en el tallo de la planta, vas a creer que es una broma”, repetía Raquel Chan.
“Hay ciencia detrás de esto, por supuesto, aunque se trate de algo tan sencillo de transferir. Aparte del gen HB4, que es tan famoso, en el laboratorio trabajamos con muchos genes, básicamente en la obtención de plantas transgénicas”, explica Chan, la bioquímica responsable de la primera tecnología transgénica desarrollada íntegramente en el país: los cultivos de trigo y soja tolerantes a la sequía. Una de las formas de estudiar ciertos genes es sobreexpresarlos y ver cómo cambia el comportamiento de la planta. Y lo que observamos, en muchos proyectos, nuestros y de otros grupos, es que los trabajos con arabidopsis (la herbácea que se utiliza como modelo para la investigación fitobiológica) que colectaban mayor producción de semillas, tenían tallos más anchos”.
Dice Chan que el tallo es “un órgano olvidado”. “La literatura científica estalla de investigaciones sobre flores o raíces y, por supuesto, sobre semillas. Pero los tallos son feos, materiales fibrosos, no es fácil trabajar con ellos y, efectivamente, no es la parte de la planta preferida por los investigadores. Bien, hicimos cortes histológicos y vimos que los tallos de las plantas con mayor producción tenían más haces vasculares, que es por donde pasan los nutrientes y el agua. Y entonces, ya que la percepción pública de los transgénicos es tan mala, y a pesar de que obviamente yo tengo mis argumentos al respecto –dice la investigadora, con una mezcla de desaliento e ironía–, nos pusimos a ver cómo podíamos obtener plantas con tallos más anchos sin introducir un transgen”.
Buscando bibliografía, Julieta Cabello -que investiga, precisamente, las relaciones entre la arquitectura de los tallos, el transporte de azúcar a través de sus haces vasculares y el incremento en la producción de semillas- encontró un trabajo de unos biólogos coreanos que, en 2004, aplicaron peso a las plantas pero no para producir más sino para estudiar crecimiento secundario (es decir, el aumento del diámetro de raíces, tallos, ramas). “Probamos múltiples pesos y períodos de tiempo durante el cual aplicarlos, y vimos que lográbamos ensanchar el tallo. Para arabidopsis, concluimos que lo ideal era un peso de 1,5 gramos durante un lapso de 48 horas. De inmediato, fuimos a ver qué pasaba con la producción. Efectivamente, se multiplicaba”, relata Chan.
En el caso del tomate, hay que colocarle un brochecito de cotillón, de 1,5 gramos, justo antes del nacimiento de las hojas, durante 48 horas.
El grupo -que lidera Chan e integran, además de Cabello, las investigadoras Elina Welchen y Carolina Attallah- trasladó la experiencia a otras plantas. Primero, probaron con girasol, que entró en aquel primer paper de 2019. Y después, soja, chía, quinoa. El dispositivo funcionaba en todas las plantas, que producían entre un 30 y un 50 por ciento más de semillas, en cada una, con pesos y tiempos distintos. Probaron con lino y no anduvo. “Llegamos a la conclusión de que solo funciona, al menos como nosotros podemos aplicarlo, en plantas de arquitectura monopoidal, es decir, con un solo tallo principal”. Ya sabían que la sobrecarga mecánica y el ensanchamiento del tallo aumentaban la producción de semillas. El paso siguiente fue saber qué pasaba con frutos. En cooperación con el INTA y la Facultad de Agronomía de la Universidad Nacional de Tucumán, probaron con tomates. Funcionó. También con árboles: cedros, jacarandás.
La técnica es sencilla: sobre el ápice del tallo de especies dicotiledóneas con sistema de ramificación monopoidal se aplica un dispositivo de sobrecarga mecánica. En el caso del tomate, cuando el tallo de los plantines tiene entre 4 y 5 centímetros de largo desde la tierra hasta donde comienzan a crecer las hojas, hay que colocarle cuidadosamente un brochecito de cotillón, de 1,5 gramos de peso, justo antes del nacimiento de las hojas, acomodándolo para que cuelgue sobre el borde de la maceta. A las 48 horas hay que retirar el broche. Un calibre constatará que el tallo se engrosó.
Parece magia, pero es, en definitiva, una tecnología mecánica que, aplicada durante un período acotado y en un estadio específico del desarrollo vegetal, induce cambios morfológicos, fisiológicos y metabólicos en la planta, que en el momento de la cosecha se traducen en un incremento del rendimiento. “Es como si las plantas hicieran gimnasia -grafica Raquel Chan-, se fortalecen para soportar el peso, se lo sacan y crece más grande.”
Primero, probaron con girasol. Y después, soja, chía, quinoa. El dispositivo funcionaba en todas las plantas, que producían entre un 30 y un 50 por ciento más de semillas.
Una tecnología que entrega resultados que no estaban previstos en el proyecto inicial. Además de ensanchar el tallo, con más haces vasculares y una mayor producción de tomates con una calidad nutricional equivalente, descubrieron que las plantas son resistentes a Scletorinia, el patógeno más común y más grave que tiene el tomate. “Es un hongo que entra por las raíces, tapona los haces vasculares y mata la planta. Bueno, ahora el hongo prácticamente no entra. Todavía está en estudio el mecanismo, pero en la observación, haciendo cortes de raíz y de tallo inferior, el hongo no está. El resultado es fantástico”.
“¿Podemos hacerlo masivo? -se pregunta la bioquímica-No. Cualquier máquina robótica que pudiera poner pesos y después sacarlos tendría un costo inmenso aun en relación con el aumento de producción obtenido. Pensamos diversas soluciones junto a ingenieros mecánicos y creemos que hoy es inaplicable a gran escala. Apuntamos entonces a establecimientos pequeños donde la aplicación sea manual. Por el momento, lo que mejor funciona es el brochecito de cotillón, que pesa 1,5 gramos. Pero nos asociamos con el Centro de Mecánica Computacional (CIMEC, también dependiente, como el IAL, de la Universidad Nacional del Litoral y el CONICET) y los ingenieros están trabajando es varias alternativas en 3D, tipo herradura y otras, con la idea de implementar un dispositivo más sencillo, con una unidad específica de peso para cada especie vegetal, que permita escalar la aplicación.”
El paso siguiente de esta propuesta, que el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva financia en el marco del programa “Argentina contra el Hambre”, es capacitar a los pequeños productores. El IAL ya realizó videos explicativos y trípticos para difundir su aplicación en el cultivo del tomate. La misión, ahora, es transferir una tecnología cuyo aporte a la agricultura familiar puede ser fundamental.
