Salud Vegetal: Prevención, mantenimiento y gestion.

Proteger a las plantas frente a daños, plagas y enfermedades o apoyar sus defensas naturales. ¿Cuál es la mejor opción?

La salud vegetal es aquel estado de bienestar biológico de una planta que le permite la expresión de su máximo potencial productivo y reproductivo y no meramente la ausencia de daño o enfermedad.

En el caso de las plantas cultivadas, la protección de la salud vegetal se puede entender como el uso de una o varias estrategias orientadas a evitar o reducir los daños al cultivo y a protegerlo de plagas, enfermedades o, incluso, algunas deficiencias nutricionales.

A lo largo de su evolución, las plantas, tanto cultivadas como silvestres, han adoptado diferentes mecanismos para protegerse de condiciones ambientales desfavorables, con mayor o menor éxito.

En el caso de las plantas cultivadas, la adopción de mecanismos de protección frente a condiciones ambientales adversas ha estado condicionada por la acción de mejora vegetal dirigida por el ser humano.

La mejora vegetal ha provocado cambios en algunos de los mecanismos de protección innatos que existían en los precursores silvestres (sustancias antinutricionales, tóxicos, espinas, aromas,…) eliminando, transformando o potenciando a algunos de ellos. Favorecer o no los mecanismos de autoprotección de las plantas cultivadas ha dependido de hasta qué punto favorecían o no los intereses de los seres humanos.

El altramuz (Lupinus mutabilis) es un ejemplo de cultivo que contiene una sustancia poco apetecible para los organismos fitófagos y que se ha conservado porque facilitaba el mantenimiento de un buen estado de salud vegetal. La presencia de esta sustancia en la cosecha no perjudicaba en exceso a su uso ya que  podía eliminarse fácilmente mediante la acción del calor para hacerlo apto para consumo humano y ganadero. Por otra parte, este mismo cultivo también es un ejemplo de como la mejora vegetal puede eliminar las sustancias que favorecen la salud vegetal simplemente para  favorecer los intereses humanos. Existen cultivares mutantes de esta especie, conocidos como altramuces dulces, donde se ha eliminado o reducido  el contenido de estas sustancias para evitar someter a las semillas a la acción del calor y disponer directamente de la cosecha para uso. El cultivar mutante se ha hecho más sensible al ataque de plagas y enfermedades, pero ahora es más fácil utilizarlo.

La salud vegetal de las plantas cultivadas no solo está condicionada por la mejora vegetal, sino que también tiene mucho que ver con el manejo que el ser humano realiza del cultivo. La utilización de herbicidas, plaguicidas, fertilizantes o fertimejorantes, tanto químicos de síntesis como de origen orgánico, es una forma de sustitución de los mecanismos innatos que las plantas cultivadas tienen para mantenerse en buen estado de salud frente a condiciones ambientales adversas de todo tipo. Muchos de estos productos químicos que utilizamos para proteger a los cultivos, acaban sustituyendo o evitando la aparición de mecanismos innatos de autodefensa. La utilización de cultivos transgénicos que incorporan en su código genético la producción de sustancias para mejorar su competencia frente a otras plantas o frente a plagas y enfermedades es solo un paso más en esta sustitución o anticipación a la acción de la mejora “convencional”. El código genético introducido de manera artificial en las plantas transgénicas, generalmente tendrá por objetivo preservar la salud vegetal introduciendo una o varias “armas” bioquímicas nuevas para la autoprotección del cultivo.

ESTRATEGIAS DE DEFENSA CONTRA CONDICIONES AMBIENTALES ADVERSAS.

Desde el punto de vista de su mecanismo de acción, la defensa de las plantas  frente a condiciones ambientales adversas puede agruparse en las siguientes categorías:

  1. Defensa estructural o física.
  2. Defensa bioquímica.
  3. Defensa genética.
  4. Defensa cooperativa.

A diferencia de los animales, las plantas no disponen de células u órganos especializados en la defensa frente a diferentes plagas y enfermedades que les afectan. Puede parecer extraño que las plantas no hayan desarrollado un sistema de defensa similar al de los animales, pero si consideramos la fisiología vegetal y el coste que, en términos energéticos y de recursos propios, supone mantener un “ejercito” especializado en la defensa, tal vez se pueda entender porque las plantas han optado por otros sistemas de protección de su salud.

En lugar de una defensa especializada y en permanente movilización como la que tienen los animales, las plantas optan por una o varias estrategias de defensa que han sido validadas por la evolución en algunos casos y que en otros han sido seleccionadas, a propósito o por conveniencia, por el ser humano.

Algunas especies de plantas cultivadas, como la Chumbera o Nopal (Opuntia ficus-indica) han desarrollado, a lo largo de su evolución natural, una modificación de sus hojas para transformarlas en espinas con objeto de evitar su consumo por parte de los herbívoros y reducir la perdida de agua en su ambiente natural, árido o semiárido. Cuando el ser humano ha tratado de aprovechar a esta especie como cultivo de interés en alimentación animal y humana ha seleccionado variedades a su conveniencia. Por ejemplo, existen variedades en las que se han eliminado las espinas para facilitar el consumo por parte del ser humano (nopal verdura) o los animales. Hay que considerar que, desde el punto de vista energético, la presencia de espinas no supone ninguna ventaja especial para la planta, ya que no sirven para realizar la fotosíntesis y requieren de una serie de recursos materiales que podrían utilizarse, tal vez, de mejor forma en otros lugares.

En otros casos se busca ampliar el rango de cultivo disponible, seleccionando plantas que se adapten a condiciones poco favorables, sencillamente porque no hay mas terreno disponible. Algunos cultivares de plantas de Quinua (Chenopodium quinoa Wild.) se han seleccionado durante siglos para prosperar en suelos con problemas de salinidad debido a las muy particulares condiciones agroecológicas y sociales que restringían su expansión. Solo en tiempos recientes se está produciendo una expansión del cultivo hacia otras latitudes diferentes de su zona tradicional de cultivo y eso debido, casi exclusivamente, a una demanda mundial creciente que no era posible abastecer desde sus zonas de cultivo tradicional.

No siempre la mejora genética elimina o limita los mecanismos de autoprotección de las plantas cultivadas. Los antepasados silvestres del Hinojo (Foeniculum vulgare), presentan una protección bioquímica que se ha mantenido más o menos intacta y que, incluso, se ha potenciado en las variedades cultivadas para mantener unas determinadas cualidades organolépticas (aroma, sabor,…). La conservación de determinadas esencias y aromas en el Hinojo es suficiente como para disuadir a un grupo numeroso de plagas y enfermedades que si afectan a otras plantas hortícolas, pero que no tienen efecto sobre los seres humanos.


A veces la mejora genética incorpora los mecanismos de autoprotección de las plantas de manera artificial, ya sea introduciendo genes nuevos (transgenesis) o seleccionando mutaciones específicas. Los cultivares transgénicos de maíz son un claro ejemplo de como una modificación genética, en este caso artificial, permite soportar determinadas condiciones adversas. Existen cultivares de maíz que, presentan modificaciones en su ADN, tomadas de la bacteria bacillus thuringensis, para expresar proteínas que afectan a la alimentación y desarrollo de algunas larvas de insectos plaga.

Finalmente, algunas especies de plantas, cultivadas o silvestres, son capaces de pedir “cooperación” en la defensa o superación de condiciones adversas. El ataque de un insecto fitófago puede desencadenar la fabricación y liberación de atrayentes de depredadores en un claro ejemplo de cooperación en mutuo beneficio entre planta y animal que se conoce, desde un punto de vista técnico, como alelopatía. El hongo entomopatógeno Beauveria bassiana es capaz de introducirse en el interior de algunas especies de plantas cultivadas (Papaver sonniferum), con efectos muy limitados sobre su desarrollo, a la espera del ataque de algunos insectos plaga. Cuando el insecto plaga intenta alimentarse de la planta que contiene el hongo, consume también al propio hongo que despliega toda su virulencia en el interior del insecto, consumiéndolo desde el interior y destruyéndolo.

No todas las plantas emplean las mismas estrategias de defensa, ni de la misma forma o en todo momento. La opción de utilizar una estrategia, varias o ninguna, depende de si el factor biótico o abiótico está permanentemente en el medio, de si ha sido seleccionado por la evolución o la mejora vegetal o si se vuelve innecesario por el manejo que el ser humano hace del cultivo (plaguicidas, abonado, siembra, plantación, riego, …). En todo caso, el entender como las plantas cuentan con mecanismos de autoprotección frente a condiciones ambientales adversas puede ser muy interesante para dirigir y orientar las acciones de mejora vegetal en interés de los seres humanos.

MECANISMOS DE DEFENSA CONSTITUTIVOS E INDUCIDOS.

Las diferentes estrategias de defensa de las plantas que se han descrito hasta ahora son las opciones de que disponen las plantas, cultivadas o no, para defenderse de condiciones ambientales adversas. Sin embargo, hay que tener en cuenta que mantener un mecanismo de defensa de forma permanente puede ser costoso para la planta en términos de consumo de energía y recursos, siendo más habitual que este mecanismo de autoprotección se encuentre latente a la espera de su activación por alguna señal o ataque desde el entorno. En otras circunstancias, por conveniencia de la planta, los mecanismos de defensa se encuentran “activos” de manera permanente, ya que los beneficios de hacerlo así son superiores a los posibles inconvenientes para la planta en términos de recursos y energía. Piénsese en el caso de las espinas de las plantas de la familia de las Cactáceas, mecanismo de defensa permanente que, además de reducir la transpiración, disuade del consumo de la planta por parte de las especies herbívoras.

Hay muchos ejemplos de mecanismos de defensa que son permanentes o constitutivos de las plantas cultivadas. El Hinojo mantiene una serie de aromas y olores que repelen permanentemente el ataque de algunas plagas y enfermedades e, incluso, mejoran la competencia por el espacio frente a otras plantas. La Chumbera o Nopal, cuenta con espinas que disuaden del eventual consumo de la planta por parte de los herbívoros. El altramuz amargo, mantiene muchas sustancias antinutricionales que disuaden a muchas plagas y enfermedades. Algunas especies del genero Salvia exudan por sus raíces una serie de metabolitos (1,8 cineol y alcanfor) que inhiben el desarrollo de algunas plantas competidoras como la avena común o silvestre (Avena fatua) y otras especies de los géneros Bromus o Festuca o, visto desde otro punto de vista, favorecen la germinación de sus semillas frente a las de las plantas competidoras.

Ejemplo de defensa estructural inducida en la que se genera una capa de corcho entre las zonas sanas e infectadas de la hoja.
Figura 1: Ejemplo de defensa estructural inducida en la que se genera una capa de corcho entre las zonas sanas e infectadas de la hoja. CL=Capa de Corcho; H=Zona foliar sana; I= Zona foliar afectada; P=Felógeno

En cuanto a los mecanismos de defensa inducidos, también existen muchos ejemplos de respuesta de las plantas frente a agentes bióticos y abióticos. En algunos casos la voz de alarma la dan una serie de factores bióticos, procedentes de la propia planta o del huésped o abióticos como pueden ser la aparición de heridas, intoxicaciones, quemaduras, etc, actuando de una forma similar a como lo hacen los antígenos que desencadenan la respuesta inmunitaria en los animales. Es muy frecuente que la alarma se produzca por la acción de unos “mensajeros” bioquímicos, en algunos casos muy específicos, llamados elicitores que provocan la síntesis y acumulación de unas sustancias denominadas fitoalexinas en el huésped con objeto de detener su progreso a través de la planta o provocarle algún tipo de efecto adverso. En otras ocasiones, cuando se produce una herida o se rompe la pared celular de la célula vegetal, se ponen en contacto uno o varios enzimas con uno o varios substratos para fabricar una sustancia que tenga un efecto inhibidor o disuasorio frente al ataque de un agente patógeno, generalmente un insecto o una bacteria.

Como puede verse, la defensa de las plantas es muy flexible y, en algunos casos, incluso más compleja que la que pueden tener los animales. Existen múltiples combinaciones entre las diferentes estrategias de defensa y mecanismos de defensa que se han localizado en la bibliografía consultada.

Combinación de estrategias y mecanismos de defensa que aparecen en la bibliografía (elaboración propia).
Diagrama 2: Combinación de estrategias y mecanismos de defensa que aparecen en la bibliografía (elaboración propia).

Los plaguicidas, tanto orgánicos como de síntesis, se introducen y pueden llegar a sustituir los mecanismos de defensa innatos de las plantas, en la mayoría de los casos induciendo una estrategia de defensa bioquímica, pero sin potenciar o favorecer el despliegue de otras estrategias de defensa en muchas ocasiones. La utilización de rotaciones o combinaciones de cultivos, típica de la agricultura orgánica o ecológica pero también muy frecuente en la agricultura más convencional, es otra forma en que se pueden utilizar los mecanismos de defensa naturales de las plantas utilizando mecanismos de cooperación y mutua protección entre diferentes especies de plantas, aunque no sean simultáneos en el tiempo.

Si el objetivo es una agricultura más sostenible y sustentable, con mayores y mejores producciones de alimentos, entonces investigar y desarrollar productos para preservar y mantener la salud vegetal pasa por introducir, potenciar y preservar las diferentes estrategias de defensa presentes en las plantas cultivadas, ademas de desarrollar mecanismos específicos para su propia protección.

Las alternativas existen, solo hay que saber utilizarlas y potenciarlas.