Mejora de la nutrición y la arquitectura radicular de plántulas y vitroplantas de Theobroma cacao L. mediante biomasa de Porphyridium cruentum

Improving nutrition and root architecture of Theobroma cacao L. seedlings and plantlets with Porphyridium cruentum biomass

El uso de insumos sostenibles que combinan el aporte de nutrientes con una posible actividad bioestimulante podría mejorar el establecimiento de las plantas de cacao y, al mismo tiempo, reducir la dependencia de los fertilizantes minerales. Este estudio evaluó una suspensión de biomasa de la microalga roja Porphyridium cruentum como única fuente de nitrógeno (N) aplicada externamente en plantas provenientes de semilla y como insumo complementario en plántulas de Theobroma cacao L. derivadas de embriogénesis somática que recibieron fertilización mineral. La biomasa contenía un 31,79 % de proteínas, un 33,69 % de carbohidratos y un 27,69 % de cenizas, además de presentar un perfil variado de aminoácidos y ácidos grasos poliinsaturados. Se llevaron a cabo tres experimentos en invernadero. Plantas provenientes de semilla (genotipo IMC67) recibieron N inorgánico, ningún aporte externo de N o una de dos concentraciones de suspensión de biomasa no dializada. Las plántulas derivadas de embriogénesis somática (genotipo CCN51), tratadas a los 20 y 90 días de edad, recibieron fertilización mineral sola o combinada con suspensiones de biomasa dializada o no dializada. Variables como, el crecimiento, la biomasa, la arquitectura radicular, la conductancia estomática y el rendimiento cuántico máximo del fotosistema II (Fv/Fm), se  analizaron mediante ANOVA. En las plantas provenientes de semilla, la concentración más alta de biomasa aumentó la altura, mientras que la concentración más baja favoreció el desarrollo foliar y la formación de raíces secundarias; no se observaron cambios en la biomasa total de la planta ni en las variables fisiológicas. No se detectaron efectos significativos en las plántulas de 20 días. Por el contrario, ambas preparaciones aumentaron el número de hojas maduras, la biomasa fresca y la formación de raíces cuaternarias en las plántulas de 90 días; la preparación dializada también incrementó la altura y la biomasa seca. Estos resultados demuestran que la suspensión de biomasa de P. cruentum puede modificar el desarrollo de la parte aérea y la arquitectura del sistema radicular del cacao, dependiendo del estadio de desarrollo de la planta, la concentración de biomasa y el método de preparación. Las respuestas observadas son coherentes con aportes nutricionales y una posible actividad bioestimulante, aunque los mecanismos subyacentes requieren futuros estudios para su validación.

Sustainable inputs combining nutrient provision with potential biostimulatory activity may improve cacao plant establishment while reducing dependence on mineral fertilizers. This study evaluated biomass suspensions of the red microalgae Porphyridium cruentum as the sole externally applied nitrogen (N) input for seed-derived plants and as a complementary input for fertilized somatic embryo-derived plantlets of Theobroma cacao L. The biomass contained 31.79 % protein, 33.69 % carbohydrates, and 27.69 % ash, together with a diverse amino acid profile and polyunsaturated fatty acids. Three greenhouse experiments were conducted. Seed-derived plants of genotype IMC67 received inorganic N, no externally applied N, or one of two concentrations of non-dialyzed biomass suspension. Somatic embryo-derived plantlets of genotype CCN51, treated at 20 and 90 days of age, received mineral fertilization alone or combined with dialyzed or non-dialyzed biomass suspensions. Growth, biomass, root architecture, stomatal conductance, and  the maximum PSII quantum yield (Fv/Fm) were analyzed using ANOVA. In seed-derived plants, the higher biomass concentration increased height, whereas the lower concentration promoted leaf development and secondary-root formation. Whole-plant biomass and physiological variables were unaffected. No significant effects were detected in 20 day-old plantlets. In contrast, both preparations increased mature leaf number, fresh biomass, and quaternary root formation in 90 day-old plantlets, while the dialyzed preparation also increased height and dry biomass. These findings show that P. creuntum biomass suspension can modify cacao shoot development and root system architecture depending on plant developmental stage, biomass concentration, and preparation method. The responses are consistent with nutritional and potential biostimulatory contributions, although their underlying mechanisms require further validation.