Efecto de las bajas temperaturas en los cultivos y el papel del silicio y los aminoácidos en la mitigación del estrés por frío

Llegan las heladas de diciembre y con ellas el riesgo para tus cosechas. Aprende cómo el silicio y los aminoácidos libres actúan como un escudo vital, mitigando el estrés por bajas temperaturas.


ALFONSO MUÑOZ ALCALÁ
MTRO. CIENCIA EN FITOPATOLOGÍA

Mitiga el estrés por heladas con nutrientes clave en tus cultivos.
Silicio y aminoácidos libres protegen cosechas del frío invernal.

BAJAS TEMPERATURAS

Las bajas temperaturas constituyen uno de los principales factores abióticos que limitan el desarrollo y la productividad de los cultivos. Este fenómeno induce alteraciones fisiológicas, bioquímicas y estructurales que afectan la fotosíntesis, el transporte de nutrientes y la integridad de membranas. Diversos estudios recientes han demostrado que la aplicación exógena de silicio (Si) y aminoácidos libres puede atenuar el daño causado por frío al incrementar la estabilidad celular, la actividad antioxidante y la tolerancia osmótica. En esta revisión se analizan los efectos del estrés por bajas temperaturas en los cultivos, así como los mecanismos fisiológicos y moleculares mediante los cuales el silicio y los aminoácidos contribuyen a la mitigación del daño.

ENFRIAMIENTO O CONGELACIÓN

El estrés por bajas temperaturas afecta a la mayoría de los cultivos de clima templado y tropical, ocasionando daños severos en la estructura celular, inhibición de la fotosíntesis y reducción del rendimiento. Dependiendo de la intensidad y duración, el frío puede provocar enfriamiento(0–15 °C) o congelación(<0 °C), siendo este último el más perjudicial por la formación de cristales de hielo intracelulares.

Durante los episodios de frío, la reducción en la fluidez de las membranas, el desequilibrio osmótico y la acumulación de especies reactivas de oxígeno (ROS) inducen daño oxidativo severo. La activación de mecanismos antioxidantes y de ajuste osmótico es fundamental para mantener la viabilidad celular. En este contexto, la aplicación de compuestos con efecto bioestimulante, como el silicio y los aminoácidos, representa una herramienta agronómica eficaz para fortalecer la tolerancia al estrés térmico.

EFECTOS FISIOLÓGICOS DEL
ESTRÉS POR FRÍO

El descenso térmico genera alteraciones en la composición lipídica de las membranas, afectando su permeabilidad y función selectiva. Este daño inicial reduce la absorción de nutrientes y la eficiencia fotosintética, provocando clorosis, necrosis y pérdida de turgencia. El incremento de ROS, principalmente superóxido (O₂⁻) y peróxido de hidrógeno (H₂O₂), desencadena estrés oxidativo, que, sin mecanismos de defensa adecuados, conduce a la peroxidación lipídica y degradación de clorofilas. El incremento de ROS, principalmente superóxido (O₂⁻) y peróxido de hidrógeno (H₂O₂), desencadena estrés oxidativo, que, sin mecanismos de defensa adecuados, conduce a la peroxidación lipídica y degradación de clorofilas.

La capacidad antioxidante de la planta —mediada por enzimas como superóxido dismutasa (SOD), catalasa (CAT) y ascorbato peroxidasa (APX)— resulta determinante en la sobrevivencia del tejido durante episodios de frío.

PAPEL DEL SILICIO EN LA TOLERANCIA AL FRÍO

El silicio (Si), considerado un elemento benéfico, ejerce un papel fisiológico relevante en condiciones de estrés térmico. Su aplicación incrementa la resistencia estructural mediante la deposición de sílice amorfa en paredes celulares, reduciendo la pérdida de agua y la penetración de cristales de hielo. Además, el Si estimula la actividad antioxidante, mejorando la capacidad de eliminar ROS y reduciendo la peroxidación lipídica.

A nivel molecular, se ha comprobado que el Si modula la expresión de genes relacionados con el metabolismo antioxidante y con la señalización hormonal (ácido abscísico y etileno), favoreciendo respuestas de aclimatación. Estos mecanismos se reflejan en una mayor estabilidad fisiológica, crecimiento sostenido y reducción del daño foliar en cultivos como maíz, trigo y alfalfa.

EFECTOS DE LOS AMINOÁCIDOS EN LA MITIGACIÓN DEL​ DAÑO POR FRÍO

Los aminoácidos, especialmente la prolina, actúan como osmoprotectores y crioprotectores, estabilizando proteínas y membranas bajo estrés térmico. Además, la aplicación exógena de mezclas de aminoácidos provee nitrógeno asimilable y precursores metabólicos para la síntesis de compuestos antioxidantes como el glutatión.
Ensayos en cultivos hortícolas y cereales han mostrado que aplicaciones foliares de aminoácidos aumentan la eficiencia fotosintética, reducen la acumulación de ROS y aceleran la recuperación tras episodios de frío. Estos efectos se atribuyen tanto a su función osmótica como a su papel en la regulación redox y señalización molecular.

Interacción y sinergia entre Silicio y Aminoácidos 

La combinación de Si y aminoácidos produce un efecto sinérgico en la reducción del daño por bajas temperaturas. El Si refuerza la estructura celular y optimiza la defensa antioxidante, mientras que los aminoácidos libres actúan de forma inmediata estabilizando proteínas y promoviendo el ajuste osmótico.

Esta estrategia combinada puede considerarse una práctica sostenible dentro del manejo nutricional preventivo para mitigar el impacto del estrés por frío en sistemas agrícolas.


El estrés por bajas temperaturas genera alteraciones estructurales, metabólicas y oxidativas que limitan el desarrollo vegetal. El uso de silicio y aminoácidos libres constituye una herramienta eficaz para fortalecer la tolerancia al frío, al mejorar la estabilidad de membranas, la actividad antioxidante y la respuesta osmótica.


Su aplicación estratégica, ya sea de manera preventiva (Si) o inmediata (aminoácidos), ofrece una alternativa sustentable y basada en evidencia científica para reducir pérdidas productivas asociadas al estrés térmico en cultivos agrícolas.

ALFONSO MUÑOZ ALCALÁ
MTRO. CIENCIA EN FITOPATOLOGÍA

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