Hombre, Ciencia y Tecnología ISSN: 1028-0871 Vol. 29, No. 2, abr-jun, pp.100-110, 2025
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Efecto bioestimulante de algas (Arthrospira platensis y Durvillaea antarctica) sobre el
desarrollo de plantas de maíz durante la etapa vegetativa V3
Biostimulanteffect of algae (Arthrospira platensis and Durvillaea antarctica) on the
development of cornplantsduringthe V3 vegetativestage
Autores:
Gladys Alexandra Jeres-Caguana
1
*, https://orcid.org/0000-0001-5332-3725
Diana Katherine Quiñonez-Portocarrero
2
,https://orcid.org/0000-0002-1947-560X
Haidee Azucena Macías-Rojas
3
,https://orcid.org/0000-0003-1163-9881
Jose Humberto Vera-Rodriguez
4
,https://orcid.org/0000-0003-3027-059X
Leonel RolandoLucas-Vidal
5
,https://orcid.org/0000-0002-2286-9407
Filiación institucional:
1
Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Quevedo 120550.
2
Universidad Técnica Luis Vargas Torres, Facultad de Ingenierías, Esmeraldas, Ecuador,
080102.
3
Instituto Superior Tecnológico La Troncal, Ecuador, 030302.
4
Universidad Estatal
Península de Santa Elena, Facultad de Ciencias Agrarias, Santa Elena, Ecuador, 240207.
5
Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí, Carrera de ingeniería Ambiental,
Manabí, Ecuador, 130250.
E- mail: gladys.jeres2015@uteq.edu.ec
Fecha de recibido: 20 ene. 2025
Fecha de aprobado: 10 mar. 2025
Resumen
El objetivo fue evaluar el efecto
bioestimulante de algas Arthrospira
platensis y Durvillaea antarctica sobre el
desarrollo del maíz durante la etapa
vegetativa V3. Se establecieron dos
tratamientos con tres niveles cada uno, y
un tratamiento control. Para esto se utilizó
semillas de maíz híbrido DK-7088. Se
consideró una semilla por unidad
experimental y 10 réplicas. La frecuencia
de aplicación de los tratamientos se realizó
los días (0, 4, 8 y 12). A los 15 días
después de la emergencia se evaluó la
altura de la planta, número de hojas, largo
de hoja, ancho de hoja, diámetro del tallo,
largo de la raíz, biomasa fresca, biomasa
seca y materia seca. Concluyendo que, la
aplicación de bioestimulantes a base de
algas, especialmente Arthrospira platensis
en dosis de 10 mL/planta, mejora
significativamente el crecimiento de plantas
de maíz híbrido DK-7088 hasta la etapa
vegetativa V3.
Abstract
The objective was to evaluate the
biostimulants effect of algae Arthrospira
platensis and Durvillaea antarctica on the
development of corn during the V3
vegetative stage and a control treatment.
For this, seeds of hybrid corn DK-7088
were used, sown in a pot with a capacity of
2 kg of soil, one seed per experimental unit
and 10 replicates were considered. The
application frequencies of the treatments
were carried out on days (0, 4, 8 and 12).
Fifteen days after emergence, plant height,
number of leaves, leaf length, leaf width,
stem diameter, root length, fresh biomass,
dry biomass and dry matter were
evaluated. It was concluded that the
application of algae-based biostimulants,
especially Arthrospira platensis at a dose of
10 mL/plant, significantly improved the
growth of DK-7088 hybrid corn plants up to
the V3 vegetative stage.
Keywords: Cyanobacteria; Spirulina;
Microalgae; Zea mays
Palabras clave: Cianobacteria; Espirulina;
Microalga; Semilla de maíz
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Introducción
La producción agrícola moderna enfrenta múltiples desafíos relacionados con la
sostenibilidad, la degradación del suelo, y la dependencia de insumos sintéticos(Caicedo-
Aldaz& Herrera-Sánchez, 2022). En este contexto, el uso de bioestimulantes naturales ha
cobrado gran relevancia por su capacidad de mejorar el rendimiento de los cultivos sin
causar impactos negativos al medio ambiente(Espinosa-Antón et al., 2021). Entre estos
bioestimulantes, las algas marinas y microalgas han demostrado poseer compuestos
bioactivos que promueven el crecimiento vegetal, especialmente en etapas claves del
desarrollo(López-Padrón et al., 2020).
El maíz (Zea mays L.) es uno de los cultivos de mayor importancia a nivel mundial, tanto por
su valor económico como por su papel en la seguridad alimentaria (Rodríguez, Landin,
Carreño, et al., 2020). Durante su fase vegetativa, particularmente en la etapa V3 (cuando la
planta presenta tres hojas verdaderas), es altamente receptivo a estímulos externos que
pueden influir en su crecimiento y desarrollo posterior(Rodríguez, Landin, Galarza, et al.,
2020). La estimulación en esta fase puede tener un impacto significativo en el rendimiento
final del cultivo(Vera-Rodríguez et al., 2021).
Las algas Arthrospira platensis (conocida comúnmente como espirulina) y
Durvillaeaantárctica(una macroalga parda) contienen una amplia variedad de compuestos
beneficiosos, como aminoácidos, fitohormonas, polisacáridos, antioxidantes y
minerales(Naranjo-Briceño et al., 2010; Quitral et al., 2012). Estos componentes tienen
efectos positivos en la fisiología vegetal, como la estimulación del sistema radicular, la
fotosíntesis, y la resistencia al estrés abiótico(Espinosa-Antón et al., 2020).
Numerosos estudios han demostrado que los extractos de algas pueden actuar como
bioestimulantes al influir en mecanismos hormonales de las plantas, favoreciendo un
crecimiento más vigoroso y una mayor absorción de nutrientes(Saborío, 2002). A. platensis,
una microalga rica en proteínas, aminoácidos esenciales, vitaminas y fitohormonas como las
auxinas y citoquininas, ha sido utilizada en estudios que evidencian su capacidad para
promover el crecimiento vegetal, mejorar la fotosíntesis y aumentar la tolerancia al estrés
hídrico en cultivos como tomate, lechuga y trigo(López-Padrón et al., 2020). Por otro lado, D.
antárctica , una macroalga parda endémica de las costas del Pacífico sur, contiene altos
niveles de ácido algínico, manitol, laminarina y compuestos fenólicos, los cuales han
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mostrado efectos positivos en la germinación, el desarrollo radicular y la resistencia a
condiciones salinas en plantas como rabanito y cebolla(Bula-Meyer, 2004).
La aplicación de bioestimulantes a base de algas durante etapas tempranas del crecimiento
del maíz, podría representar una estrategia eficiente para mejorar la salud de la planta,
optimizar su crecimiento inicial y aumentar su capacidad de adaptación frente a condiciones
adversas(Hernández & Groppa, 2023). Ambos organismos actúan modulando procesos
fisiológicos claves, lo que respalda su uso como alternativas sostenibles a los fertilizantes y
reguladores de crecimiento tradicionales(López-Padrón et al., 2021). Además, su uso podría
disminuir la necesidad de fertilizantes químicos, promoviendo así una agricultura más
ecológica y económicamente viable(Uresti-Porras et al., 2024).
Este estudio se enfoca en evaluar el efecto bioestimulante de algas Arthrospira platensis y
Durvillaea antarctica sobre el desarrollo del maíz durante la etapa V3, con el fin de
determinar su impacto en variables morfológicas y fisiológicas. La elección de esta fase
crítica responde a la hipótesis de que una intervención temprana puede traducirse en
beneficios sostenibles durante el resto del ciclo vegetativo.
Materiales y métodos
Sitio de estudio
El estudio experimental se realizó en el área de invernaderos del Campus La María de la
Universidad Técnica Estatal de Quevedo (UTEQ) de la provincia de los Ríos dentro de la
coordenada 1°5'3"S - 79°30'4" O.
Obtención de los tratamientos
En el laboratorio de biología de la Facultad de Ciencias Pecuarias y Biológicas de la UTEQ
se produjo la cianobacteria Arthrospira platenses en reactores artesanales hasta conseguir la
concentración de 1 g/L
-1
bajo las condiciones de cultivo ZARROUK a 28 °C y pH 9.8, bajo un
fotoperiodo de 12 horas de luz con iluminación LED RGB con una intensidad de 10000 lux y
12 horas de oscuridad, se generó aireación con bombeo constante de 4.2
L/minproporcionada por una bomba marca JAD-SC 7500. También se utilizó un extracto
concentrado comercial del alga Durvillaea antárctica ALGAE SL de Basfoliar®.
Establecimiento de los tratamientos
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Se establecieron dos tratamientos con tres niveles cada uno: Arthrospira platensis (1; 5 y 10
mL/planta); Durvillaea antarctica (1; 5 y 10 mL/planta); un tratamiento control con 10 réplicas.
Para esto se utilizó semillas de maíz híbrido DK-7088 DEKALB®, sembradas en maceta con
capacidad para 2 Kg de sustrato orgánico, el contenido de este sustrato fue de (N 1 %, P 1
%, K 1 %, Ca 1,9 %, Mg 1 %, Fe 2,9 % y materia orgánica 18,4 %), se consideró sembrar
una semilla por maceta (unidad experimental).
La frecuencia de aplicación de los tratamientos se realizó durante los días (0, 4, 8 y 12) de
iniciada la siembra. A los 15 días después de la emergencia se evaluaron como variables, la
altura de la planta, número de hojas, largo de hoja, ancho de hoja, diámetro del tallo, largo de
la raíz, biomasa fresca, biomasa seca y materia seca.
Diseño estadístico y procesamiento de datos
El experimento se efectuó bajo un diseño completamente al azar DCA, con un análisis de
varianza simple ANOVA y para las diferencias significativas se aplicó la prueba de medias
según Duncan con (p<= 0,05) de probabilidad de error. El procesamiento de datos se lo
realizó en el paquete estadístico InfoStat versión 2020.
Resultados
Se evaluó el efecto de dos tipos de bioestimulantes: Arthrospira platensis y Durvillaea
antarctica, aplicados en tres concentraciones (1, 5 y 10 mL/planta), en comparación con un
grupo control, sobre diferentes variables de crecimiento vegetal (maíz). Los resultados fueron
analizados estadísticamente mediante un ANOVA y prueba de comparación múltiple Tukey, y
se identificaron diferencias significativas entre tratamientos (tabla 1).
Tabla 1. Respuesta del crecimiento vegetal en plantas de maíz a la aplicación de
bioestimulantes de algas (A. platensis y D. antarctica) bajo tres concentraciones
Variable
Arthrospira platensis
(mL/planta)
Durvillaea antarctica
(mL/planta)
Control
E.E.
1
5
10
5
10
Altura de la planta
(cm)
31,90c
41,70b
46,
70a
40,40b
45, 60ª
19,00e
0,61
Número de hojas
3,20c
3,40bc
4, 20a
3,10c
3,60b
2,70d
0,13
Largo de hoja (cm)
31,40c
36,00b
40,30a
35,90b
39, 20ª
29,60
0,61
Ancho de hoja (cm)
2,87cd
3,09b
3, 33a
3,02bc
3,16ab
2,74d
0,07
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Diámetro del tallo (cm)
2,85cd
3,07b
3, 31a
3,00bc
3,14ab
2,72d
0,07
Largo de la raíz (cm)
29,10abc
30,30ab
31,30a
28,20bc
29,30abc
22,70
0,80
Medias con una letra común por fila no son significativamente diferentes (p > 0,05)
En cuanto a la altura de la planta, se observaron diferencias estadísticamente significativas
entre tratamientos. El tratamiento con A. platensis a 10 mL/planta presentó la mayor altura
promedio (46,70 cm), seguido por D. antarctica a la misma dosis (45,60 cm), ambos
significativamente superiores al control (19,00 cm). Esto sugiere un fuerte efecto estimulante
del crecimiento vertical, especialmente a mayores concentraciones.
Respecto al número de hojas, los valores más altos también se encontraron en el tratamiento
con A. platensis a 10 mL/planta (4,20 hojas), siendo significativamente superior al control
(2,70 hojas). Aunque los tratamientos con D. antarctica mostraron una ligera mejora respecto
al control, su efecto fue menos pronunciado, lo que indica una menor eficacia en este
parámetro.
En el largo de hoja, nuevamente se evidenció una tendencia creciente con el aumento en la
concentración del bioestimulante. Los tratamientos con 10 mL/planta de ambas algas
produjeron las hojas más largas, destacando A. platensis con 40,30 cm. Esto demuestra que
ambos bioestimulantes pueden favorecer el desarrollo foliar, siendo más notable el efecto de
A. platensis.
De manera similar, el ancho de hoja y el diámetro del tallo también respondieron
positivamente a la aplicación de los bioestimulantes. A. platensis a 10 mL/planta logró los
mayores promedios en ambas variables (3,33 cm de ancho de hoja y 3,31 cm de diámetro de
tallo), mostrando diferencias significativas con el resto de los tratamientos y el control. Esto
sugiere un fortalecimiento estructural de la planta, asociado al uso del bioestimulante.
Finalmente, en cuanto al largo de la raíz, si bien las diferencias no fueron tan marcadas como
en otras variables, se observó un efecto favorable en los tratamientos con A. platensis,
alcanzando un valor máximo de 31,30 cm con 10 mL/planta. El control, por otro lado,
presentó la menor longitud radicular (22,70 cm), lo que refleja que la estimulación de raíces
también forma parte de los beneficios del bioestimulante.
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La tabla 2 muestra los resultados obtenidos en las variables de biomasa fresca, biomasa
seca y porcentaje de materia seca, reflejan el efecto positivo de los bioestimulantes a base
de algas sobre la acumulación de masa vegetal, siendo más notorio a mayor concentración.
Tabla 2. Efecto de la aplicación de bioestimulantes a base de algas (A. platensis y D.
antarctica) sobre la biomasa fresca, biomasa seca y contenido de materia seca en plantas de
maíz híbrido DK-7088
TRATAMIENTOS
mL/planta
Variables
Biomasa fresca
(g)
Biomasa seca
(g)
Materia Seca
(%)
Arthrospira
platensis
1
45
8
18
5
44
9
20
10
46
10
22
Durvillaea
antarctica
1
45
8
18
5
39
8
21
10
46
10
22
Control
40
6
15
Los tratamientos con Arthrospira platensis y Durvillaea antarctica a 10 mL/planta alcanzaron
el mayor valor de biomasa fresca (46 g), superando al control (40 g). Esto indica que ambos
bioestimulantes provocan un crecimiento general de tejidos vegetativos, favoreciendo la
acumulación de agua y tejidos estructurales. A dosis menores (1 y 5 mL/planta), los valores
se mantuvieron estables para A. platensis (45-44 g), mientras que en D. antarctica se
observó una ligera disminución a 5 mL/planta (39 g), lo que sugiere que esta alga puede
requerir una concentración mínima óptima para expresar su efecto.
La biomasa seca, que representa la fracción de tejido vegetal sin agua, aumentó
progresivamente con la dosis en A. platensis (8 g → 10 g) y también en D. antarctica (8 g →
10 g a 10 mL/planta). Este aumento confirma que el efecto de los bioestimulantes no solo
está asociado a la retención de agua, sino también al desarrollo de tejidos estructurales y
metabólicamente activos.
El porcentaje de materia seca es un indicador del contenido real de tejido en relación con la
biomasa total. En A. platensis, este porcentaje incrementó conforme aumento de la dosis
(18% → 22%), lo que implica una mayor eficiencia en la formación de tejido seco. D.
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antarctica mostró una tendencia similar, aunque con una ligera disminución a 5 mL/planta
(21% con menor biomasa fresca), posiblemente debido a variaciones en la absorción hídrica
o la tasa de transpiración.
El control tuvo el valor más bajo (15%), indicando menor desarrollo fisiológico de los tejidos
en ausencia de bioestimulantes.
Discusión
Los resultados obtenidos en este estudio demuestran claramente el potencial de los
bioestimulantes a base de microalgas, en especial Arthrospira platensis, para promover el
desarrollo morfológico de las plantas de maíz híbrido DK-7088 hasta la etapa vegetativa V3.
El tratamiento con A. platensis a una dosis de 10 mL/planta mostró mejoras significativas en
todas las variables analizadas: altura de planta, número de hojas, largo y ancho de hoja,
diámetro del tallo, longitud de raíz, biomasa fresca, biomasa seca y materia seca. Esto
sugiere que este bioestimulante actúa de manera integral, favoreciendo tanto el crecimiento
aéreo como subterráneo de las plantas.
Como indica Gonzalo et al. (2020), el aumento significativo en la altura de las plantas podría
deberse a la presencia de fitohormonas naturales como auxinas y giberelinas en las
microalgas, especialmente en A. platensis, que han sido ampliamente documentadas como
promotoras del crecimiento en altura al inducir la elongación celular.
La producción foliar puede estar influenciada por la disponibilidad de nutrientes como
nitrógeno y magnesio, esenciales para la síntesis de clorofila y proteínas, según Ortiz-
Moreno et al., (2012)están presentes en mayores concentraciones en A. platensis; esto
explicaría su mayor eficacia en la generación de biomasa foliar.
En el largo de hoja, su resultado puede asociarse al contenido de compuestos bioactivos
como polisacáridos sulfatados en las algas, los cuales pueden mejorar la retención de agua y
la expansión celular en los tejidos foliares(Llopiz, 2016).
El incremento observado en el ancho de hoja en plantas tratadas con A. platensis puede
atribuirse a la presencia de compuestos osmoprotectores y reguladores del crecimiento en
este bioestimulante, los cuales favorecen la expansión celular. Estos datos son consistentes
con los de Edwin et al. (2022) quienes sostienen que, entre estos compuestos se encuentran
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aminoácidos, azúcares y fitohormonas como las citocininas, que han sido asociadas a una
mayor proliferación celular en hojas, contribuyendo a un mayor tamaño foliar.
El aumento del diámetro del tallo sugiere un fortalecimiento de los tejidos vasculares y de
sostén, probablemente estimulado por la acción de macro y micronutrientes esenciales
presentes en A. platensis, como calcio, potasio y silicio. Estos elementos no solo promueven
la formación de paredes celulares más robustas, sino que también estimulan la síntesis de
lignina, resultando en tallos más gruesos y resistentes(Rendón et al., 2024).
El fortalecimiento estructural podría estar relacionado con una mayor disponibilidad de
microelementos como calcio y silicio, promovidos por los extractos de algas, que contribuyen
a la lignificación y al desarrollo de tejidos de sostén en la planta(Aguilar-Carpio et al., 2022).
La mejora en el desarrollo radicular puede estar influida por la estimulación de la producción
de ácido indolacético (AIA) por parte de los extractos de A. platenses como lo sostiene
Veobides-Amador et al. (2018), lo cual favorece la formación de raíces laterales y el
alargamiento de la raíz principal.
El incremento en biomasa fresca observado en los tratamientos con Arthrospira platensis y
Durvillaea antarctica a 10 mL/planta puede explicarse por el efecto estimulante de las
microalgas sobre el metabolismo primario de las plantas, en particular la fotosíntesis. Este
aumento en la masa fresca indica una mayor acumulación de agua y una rápida proliferación
celular, lo cual es característico de los efectos de fitohormonas naturales como las
giberelinas y citocininas presentes en las microalgas(Zermeño-González et al., 2015). Estos
compuestos favorecen la expansión celular y el desarrollo de tejidos vegetativos.
La mejora progresiva en la biomasa seca con el aumento de la dosis de los bioestimulantes
sugiere una estimulación en la síntesis de estructuras vegetales estables, como paredes
celulares, tejidos vasculares y compuestos orgánicos de reserva. Este efecto podría estar
asociado al alto contenido de nitrógeno, aminoácidos y antioxidantes en A. platensis, que
promueven la formación de proteínas y compuestos estructurales esenciales para el
desarrollo vegetal. Además, una mayor biomasa seca es un indicador de eficiencia
metabólica y de mayor fijación de carbono por parte de la planta.
El aumento en el porcentaje de materia seca refleja una mayor proporción de tejido
estructural en relación con el contenido de agua, lo que puede indicar plantas más robustas y
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adaptadas a condiciones de estrés. Este resultado sugiere que los compuestos bioactivos
presentes en las microalgas no solo estimulan el crecimiento, sino que también favorecen
una mayor acumulación de sólidos totales en la planta, optimizando el uso de nutrientes y
agua. Los polisacáridos sulfatados y minerales como el potasio y el calcio presentes en A.
platensis y D. antarctica podrían estar involucrados en este mecanismo, mejorando la
turgencia y la integridad celular(Carvajal-Millán et al., 2023).
La eficacia de A. platensis puede explicarse por su perfil nutricional y bioquímico altamente
beneficioso. Esta microalga es rica en macronutrientes (nitrógeno, fósforo y potasio),
micronutrientes (hierro, calcio, magnesio), aminoácidos esenciales, vitaminas del complejo B
y compuestos bioactivos como las ficobiliproteínas, polisacáridos sulfatados y
antioxidantes(Salcedo-Martínez et al., 2019). Además, su capacidad para sintetizar
fitohormonas naturales como auxinas, giberelinas y citocininas favorece directamente
procesos clave como la división y elongación celular, la expansión foliar, la diferenciación de
tejidos vasculares y el desarrollo radicular.
En contraste, aunque Durvillaea antarctica también mostró efectos positivos, estos fueron
menos pronunciados, lo que podría deberse a diferencias en la composición química o a una
menor disponibilidad de compuestos bioactivos en su extracto. Aun así, su inclusión como
bioestimulante representa una alternativa ecológica viable, con beneficios moderados en
ciertas variables del crecimiento vegetal.
En conjunto, estos hallazgos respaldan el uso de bioestimulantes derivados de algas como
herramientas sustentables para mejorar el rendimiento y vigor de cultivos agrícolas,
particularmente en contextos donde se busca reducir la dependencia de fertilizantes
sintéticos.
Conclusiones
Los resultados indican que la aplicación de bioestimulantes a base de algas, especialmente
Arthrospira platensis en dosis de 10 mL/planta, mejora significativamente el crecimiento de
plantas de maíz híbrido DK-7088 hasta la etapa vegetativa V3. Estos hallazgos respaldan el
potencial de uso de estos extractos como herramienta biotecnológica sostenible para la
promoción del desarrollo de cultivos.
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