Luz ultravioleta, una alternativa a los fertilizantes para obtener frutos más nutritivos
- •Cultivo de fresa en invernadero experimental con lámparas de luz UV. Beatriz Ramos, Universidad San Pablo CEU Cuando pensamos en aumentar la producción agrícola, solemos imaginar fertilizantes, riego o nuevas variedades vegetales. Sin embargo, una h...
Cuando pensamos en aumentar la producción agrícola, solemos imaginar fertilizantes, riego o nuevas variedades vegetales. Sin embargo, una herramienta mucho menos conocida está despertando un enorme interés entre los investigadores de todo el mundo: la luz ultravioleta (UV). Utilizada de forma controlada y en dosis muy bajas, esta radiación puede estimular el crecimiento de las plantas, mejorar la calidad de los frutos y aumentar su resistencia frente a enfermedades. Todo ello sin añadir productos químicos al cultivo.
Aunque la radiación ultravioleta suele asociarse a efectos negativos, como las quemaduras solares en la piel, las plantas llevan millones de años conviviendo con ella. De hecho, han desarrollado mecanismos sofisticados para percibirla y responder a su presencia.
La clave está en la dosis: mientras una exposición excesiva provoca daños celulares, pequeñas cantidades actúan como una señal que activa mecanismos de defensa y adaptación. Este fenómeno se conoce como hormesis, es decir, una respuesta beneficiosa ante un estrés leve.
Cómo perciben las plantas la luz UV
Las plantas disponen de receptores capaces de detectar determinadas longitudes de onda de la radiación ultravioleta. Cuando reciben una dosis moderada de UV, interpretan la señal como una posible amenaza ambiental y comienzan a prepararse para futuros episodios de estrés. Lo hacen produciendo compuestos antioxidantes, modificando su metabolismo e incluso activando genes relacionados con la defensa frente a patógenos.
Como consecuencia, las plantas incrementan la síntesis de sustancias protectoras como flavonoides, antocianinas y otros compuestos fenólicos. Estos metabolitos no solo ayudan a la planta a soportar mejor condiciones adversas, sino que además poseen interés nutricional para el consumidor, ya que muchos de ellos actúan como antioxidantes.
Efectos positivos demostrados en numerosos cultivos
Nuestros estudios en tomates ofrecen resultados especialmente llamativos. Con estas investigaciones hemos demostrado que breves exposiciones semanales a radiación UV-B y UV-C antes de la floración aumentan el crecimiento de las plantas, adelantan la aparición de flores y reducen la incidencia de enfermedades bacterianas. Además, los frutos obtenidos presentan mayores concentraciones de licopeno, carotenoides y compuestos fenólicos, mejorando su valor nutricional.
Sin embargo, el potencial de esta tecnología va mucho más allá del tomate.
En fresas, la aplicación de luz UV-C durante el cultivo ha mostrado capacidad para reducir enfermedades fúngicas y mejorar la calidad de los frutos durante la conservación.
En lechugas, la radiación UV se ha asociado con incrementos en la calidad nutricional y en la producción de compuestos antioxidantes, además de mejorar el rendimiento bajo condiciones de cultivo controlado.
En uvas, tratamientos UV antes de la cosecha permiten mantener elevadas concentraciones de estilbenos, compuestos relacionados con la defensa vegetal y con propiedades saludables para las personas.
También se han descrito efectos positivos en pepinos, albahacas y arroz, entre otras especies hortícolas. En ellas, dosis moderadas de radiación favorecen la acumulación de metabolitos beneficiosos y fortalecen la tolerancia frente a diferentes tipos de estrés ambiental.
¿Puede competir con los fertilizantes?
La luz UV no reemplaza completamente a los fertilizantes, ya que estos aportan nutrientes esenciales como nitrógeno, fósforo o potasio. Sin embargo, sí puede convertirse en una herramienta complementaria capaz de reducir parcialmente la dependencia de insumos químicos.
La diferencia fundamental es que los fertilizantes aportan recursos externos a la planta, mientras que la radiación UV estimula mecanismos internos que mejoran la eficiencia fisiológica. En otras palabras, la planta aprovecha mejor sus propios recursos.
Esta estrategia presenta varias ventajas:
No deja residuos químicos en el cultivo.
Reduce el impacto ambiental asociado a la fabricación y uso de fertilizantes.
Puede aumentar simultáneamente la productividad y la resistencia frente a enfermedades.
Mejora la calidad nutricional de los alimentos.
Disminuye la necesidad de algunos tratamientos fitosanitarios.
Todo ello resulta especialmente relevante si se considera que la producción y utilización de fertilizantes sintéticos genera una parte importante de las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas a la agricultura.
¿Cómo se aplica en la práctica?
La tecnología es relativamente sencilla. Se utilizan lámparas LED capaces de emitir radiación UV-B o UV-C de manera controlada, con exposiciones muy breves y espaciadas.
En nuestros estudios realizados con tomates, por ejemplo, los mejores resultados se obtuvieron mediante irradiaciones de apenas tres minutos una vez por semana durante la fase previa a la floración. Exposiciones más largas no mejoraban los resultados e incluso podían provocar efectos negativos.
Este aspecto es crucial: la eficacia depende de emplear dosis cuidadosamente ajustadas. La misma radiación que estimula el metabolismo vegetal en bajas cantidades puede convertirse en un factor dañino cuando se aplica en exceso.
Normalmente los tratamientos se realizan durante la noche, cuando no existe interferencia con la radiación solar y resulta más sencillo controlar la exposición.
¿Es viable a gran escala?
La respuesta es cada vez más positiva. La aparición de sistemas LED específicos para agricultura está reduciendo los costes energéticos y permitiendo una aplicación precisa de la radiación UV. Además, los invernaderos modernos ya incorporan un elevado nivel de automatización, lo que facilita integrar estas lámparas en los programas de manejo habituales.
Los cultivos protegidos en invernadero, como los de tomates, pimientos, pepinos, fresas o lechugas, son candidatos para adoptar esta tecnología. Ya se ha probado también en cultivos a cielo abierto mediante aplicaciones con tractores portadores de las lámparas. Con estos sistemas resulta sencillo controlar los pulsos de radiación.
Aún quedan desafíos por resolver. No todas las especies responden igual y cada cultivo requiere determinar la dosis, frecuencia y momento de aplicación más adecuados. También es necesario evaluar los costes económicos frente a los beneficios obtenidos en condiciones reales de producción.
Una nueva herramienta para la agricultura sostenible
Durante décadas, la agricultura ha dependido principalmente de fertilizantes y productos fitosanitarios para incrementar la producción. La luz ultravioleta plantea un enfoque diferente: estimular las capacidades naturales de la planta para que crezca mejor, produzca más y se defienda por sí misma.
Los resultados obtenidos hasta ahora muestran que pequeñas dosis de radiación UV pueden aumentar la floración, mejorar el rendimiento, reforzar la resistencia frente a patógenos y enriquecer el contenido de antioxidantes en los frutos. Más que una sustituta de los fertilizantes, esta tecnología emerge como una herramienta complementaria que podría ayudar a producir más alimentos con menos insumos y menor impacto ambiental. En un contexto de cambio climático y creciente demanda alimentaria, esa combinación resulta especialmente prometedora.
Los resultados obtenidos son fruto de una colaboración entre el grupo de investigación “Biotecnología de la Interacción Planta-Microbioma (https://www.biotecnologia-vegetal-microbioma-ceu.es/) de la Universidad San Pablo CEU y RZERO Infection Prevention and Control S.L.U (https://rzeroprevention.com/), que ha combinado el rigor científico con la innovación empresarial para generar conocimiento de alto valor e impacto aplicado.
Los resultados obtenidos son fruto de una colaboración entrevel grupo de investigación “Biotecnología de la Interacción Planta-Microbioma (https://www.biotecnologia-vegetal-microbioma-ceu.es/) de la Universidad San Pablo CEU y RZERO Infection Prevention and Control S.L.U (https://rzeroprevention.com/) que ha combinado el rigor científico con la innovación empresarial para generar conocimiento de alto valor e impacto aplicado.
⚖️Artículo de libre republicación legal bajo licencia Creative Commons BY-ND 4.0 obtenido de The Conversation en Español. Crédito original al autor/a: María Belén Montero Palmero, Profesora del Área de Fisiología Vegetal, Universidad CEU San Pablo. Puedes consultar la publicación original aquí.