Mitigar el estrés salino en el maíz utilizando extractos de algas Ecklonia maxima

El bioestimulante de extracto de algas marinas (AE), derivado de Ecklonia maxima, goza de gran popularidad. El estrés salino representa una amenaza significativa para la productividad de los cultivos, por lo que es crucial explorar estrategias que mitiguen sus efectos adversos. Este estudio, utilizando Afrikelp® derivado de Ecklonia maxima como ejemplo, busca investigar su impacto en plantas de maíz (Zea mays L.) sometidas a estrés salino.

Introducción

El estrés salino, uno de los factores abióticos más prevalentes, afecta aproximadamente a 20 millones de hectáreas de tierras cultivables a nivel mundial. Esta situación perjudicial se ve agravada por prácticas agronómicas deficientes, como la sobrefertilización, la deforestación y el uso excesivo de agua para la agricultura, lo que provoca un aumento anual de las tierras agrícolas afectadas por la salinidad. En 2013, aproximadamente el 25 % de las tierras de regadío del mundo estaban salinizadas, con un aumento adicional del 10 % en 2020. Esta rápida conversión de suelo fértil a suelo salino representa una amenaza significativa para la sostenibilidad de la producción agrícola, la cobertura vegetal y la restauración forestal. Por lo tanto, es crucial desarrollar estrategias de mitigación del estrés salino y comprender a fondo su impacto en las plantas, incluidos los mecanismos de tolerancia a la sal.

Los extractos de algas marinas (AE) se encuentran entre las estrategias ecológicas prometedoras para mitigar los problemas relacionados con la salinidad en la producción agrícola. Sirven como un sustituto viable de los fertilizantes químicos y pertenecen a la categoría de bioestimulantes vegetales, comúnmente empleados para mejorar el rendimiento y la calidad de los cultivos. Contienen diversos fitoquímicos, como aminoácidos, fitohormonas, compuestos fenólicos, polisacáridos y ficocoloides, incluyendo fucoidano, alginato y carragenina, que pueden ser beneficiosos para las plantas. En el maíz, se ha demostrado que los AE alivian el estrés por salinidad y mejoran el crecimiento y la productividad. Considerando que Zea mays (maíz) representa aproximadamente el 12.4 % de la demanda mundial de alimentos y ocupa el primer lugar en volumen de producción a nivel mundial (> 1.1 millones de toneladas/año), las estrategias sostenibles y ecológicas que mejoran su tolerancia al estrés son de gran importancia tanto para la estabilidad del rendimiento como para la seguridad alimentaria. El rendimiento de las SE para mitigar el estrés vegetal depende de diversos factores, como el origen de las especies de algas, el método de procesamiento del extracto y la gravedad del estrés. Estudios previos han demostrado la eficacia de diferentes algas para aliviar el estrés salino en distintos cultivos. Se estudió el efecto de las SE de Padina gymnospora para aliviar el estrés salino en Solanum lycopersicum (tomate), mientras que otros investigaron el impacto del priming en el estrés salino en plántulas de Vigna sinensis (frijol de ojo negro) y Zea mays (maíz) utilizando tres algas egipcias (Ulva fasciata, Cystoseira compressa y Laurencia obtusa). Según nuestra investigación hasta la fecha, no existen estudios que hayan investigado la eficacia de los extractos de SE comerciales de Ecklonia maxima para aliviar el estrés salino en el maíz. Además, no se han comprendido completamente los mecanismos por los cuales las plantas de maíz responden a dichos extractos de SE en condiciones de estrés salino. En este contexto, el presente estudio busca investigar la eficacia del bioestimulante de extracto comercial de E. maxima para mitigar los efectos del estrés salino prolongado en las plantas de maíz, examinando las respuestas morfológicas, fisiológicas, bioquímicas y metabólicas asociadas.

Materiales y Métodos

Extracto comercial de algas

El extracto de algas marinas (SE) utilizado fue el SE Afrikelp® disponible comercialmente, derivado de la macroalga marina marrón Ecklonia maxima y preparado mediante un proceso de micronización en frío.

Condiciones de crecimiento de las plantas y tratamientos contra el estrés

El cultivar de maíz amarillo ligeramente resistente a la sequía que se cultiva comercialmente en el Cabo Occidental se cultivó en una habitación de crecimiento controlado durante 47 días (26 ℃ 30 % de humedad). Las semillas de maíz se plantaron en macetas de plástico de 2 L llenas de 500 mL de tierra de musgo de turba, con cinco semillas por maceta. Hubo seis tratamientos con cuatro réplicas biológicas por tratamiento y tres plantas por maceta. Las semillas se regaron cada 2 días con 100 mL (por maceta) de mezcla de sal basal Hoagland's No 2 a la mitad de su concentración. Tras la expansión completa de la primera hoja (10 días después de la siembra (DAS)), (V1), la solución Hoagland a la mitad de su concentración (que ya contenía sal) se complementó con solución salina adicional para su uso en los tratamientos experimentales salinos relevantes (ver a continuación: T3, T4, T5 y T6). A los 14 DDS y tras la expansión completa de la segunda hoja (V2), los tratamientos experimentales recibieron las aplicaciones foliares pertinentes de Afrikelp (véanse a continuación: T2, T4 y T6) (Fig. 1). Los diversos tratamientos experimentales se iniciaron de la siguiente manera:

• T1 (Control negativo): Las plantas se regaron cada dos días con una solución de Hoagland a la mitad de su concentración, sin sal suplementaria. Además, se rociaron las hojas con agua a una tasa de 2 L/ha (12 mL/maceta).

• T2 (Control positivo): Las plantas recibieron una pulverización foliar de Afrikelp® a una tasa de 2 L/ha (12 mL/maceta) además de ser regadas cada dos días con una solución de Hoagland a la mitad de su concentración sin sal adicional.

• T3: Las plantas se regaron cada dos días con una solución de Hoagland a la mitad de su concentración, suplementada con 200 mM de NaCl. Para prevenir el choque osmótico, la concentración de NaCl se incrementó en 50 mM por riego hasta alcanzar los 200 mM.

• T4: Las plantas recibieron una pulverización foliar de SE Afrikelp® a una tasa de 2 L/ha (12 mL/maceta) además de ser regadas cada dos días con una solución de Hoagland a la mitad de su concentración suplementada con 200 mM de NaCl.

• T5: Las plantas se regaron cada dos días con una solución de Hoagland a la mitad de su concentración, suplementada con 300 mM de NaCl. Para prevenir el choque osmótico, la concentración de NaCl se incrementó en 50 mM por riego hasta alcanzar los 300 mM.

• T6: Las plantas recibieron una pulverización foliar de SE Afrikelp® a una tasa de 2 L/ha (12 mL/maceta) además de ser regadas cada dos días con una solución de Hoagland a la mitad de su concentración suplementada con 300 mM de NaCl.

Resultados

Impacto del estrés salino en los parámetros de intercambio de gases de plantas de maíz tratadas y no tratadas con SE

Se analizaron los parámetros de intercambio gaseoso de plantas de maíz bajo estrés salino y condiciones de control, tanto con como sin la presencia de SE. Los resultados del análisis se presentan en la Tabla 1. Bajo las condiciones correspondientes, las tasas fotosintéticas (Pn) de las plantas tratadas solo con SE (T2) y SE junto con condiciones de estrés salino de 200 mM (T4) fueron 1.4 veces y 1.1 veces mayores, respectivamente, que las de las plantas de control no tratadas (T1). Los valores de concentración interna de CO₂ ₍ Ci) fueron significativamente menores (p < 0.05) para las plantas tratadas con SE bajo condiciones de control (T2) en comparación con las plantas no tratadas (T1). Sin embargo, se observó la tendencia opuesta en las plantas bajo condiciones de estrés salino, donde las plantas tratadas con SE a 200 mM de NaCl (T4) mostraron una concentración interna de CO₂ significativamente mayor (3.1 veces mayor, p < 0.05) en comparación con las plantas tratadas solo con 200 mM de sal (T3). Se observó un patrón similar para la transpiración (E), donde las plantas tratadas con SE en condiciones de control (T2) tuvieron tasas de E más bajas (1.6 veces) que las de las plantas no tratadas (T1). Sin embargo, en condiciones de estrés salino de 200 mM, las plantas tratadas con SE (T4) mostraron una tasa de transpiración significativamente (p < 0.05) mayor en comparación con las plantas tratadas solo con estrés salino (T3). Para la conductancia estomática (gs), el maíz tratado con agua en condiciones de control (T1) mostró valores significativamente más altos en comparación con los tratados solo con SE (T2). Por el contrario, el maíz tratado solo con 200 mM de sal (T3) mostró valores de gs significativamente más bajos que los que recibieron SE con tratamiento de 200 mM de sal (T4). En comparación con los parámetros de análisis de gases mencionados anteriormente, no hubo diferencias significativas en la temperatura de la hoja (Tleaf) entre los diferentes tratamientos. Hubo diferencias en el déficit de presión de vapor de la hoja (VPDL) entre las plantas no tratadas (T1), las plantas tratadas con SE (T2) y el tratamiento solo con 200 mM de sal (T3). Sin embargo, no se observaron diferencias entre el tratamiento con 200 mM de sal únicamente (T3) y el tratamiento con estrés salino combinado con SE (T4). No se obtuvieron datos de intercambio gaseoso para las plantas tratadas con T5 y T6 debido a la severidad del estrés salino de 300 mM. Los resultados también mostraron que, en condiciones de control, las concentraciones de clorofila A y B fueron mayores en las plantas tratadas con SE (T2) en comparación con los demás tratamientos (T1, T3, T4, T5 y T6).

Tratamientos	Pn (µmol/m2/s)	Ci (Ppm)	E (mol/m2/s)	gs (mol/m2/s)	Thoja (°C)	VPDL (kPa).	ChlA (µg/mg de peso fresco)	ChlB (µg/mg de peso fresco)
T1	5.71±0.3	280.39±10.2	1.01±0.05	0.085±0.004	24.30±0.1	1.19±0.03	6.63±0.4	9.57±0.6
T2	8.28±0.5	145.92±8.4	0.60±0.03	0.049±0.003	24.38±0.2	1.24±0.04	8.46±0.5	11.27±0.7
T3	3.35±0.2	28.22±2.1	0.21±0.01	0.016±0.001	24.31±0.1	1.28±0.05	5.55±0.3	5.90±0.3
T4	6.53±0.4	89.96±5.6	0.45±0.02	0.035±0.002	24.29±0.1	1.27±0.04	7.70±0.4	9.01±0.5
T5	ND	ND	ND	ND	ND	ND	4.13±0.2	3.57±0.2
T6	ND	ND	ND	ND	ND	ND	4.71±0.3	5.67±0.3
P-valor	0.0001	0.0000	0.0000	0.0000	0.6120	0.0000	0.0000	0.0000

Efecto del estrés salino sobre los parámetros morfológicos y la fuga electrolítica de plantas de maíz tratadas y no tratadas con SE

El análisis de parámetros morfológicos, incluyendo biomasa fresca total, peso fresco de raíz, y peso seco de raíz, demostró el significativo efecto promotor del crecimiento de SE en plantas de maíz tanto en condiciones sin estrés (control) como en condiciones de estrés por salinidad (Fig. 2A-C). Las plantas de maíz sometidas a concentraciones de sal intermedias (200 mM NaCl) y altas (300 mM NaCl) sin tratamiento de SE (T3 y T5) mostraron una biomasa fresca marcadamente menor (28 % y 30 %, respectivamente), peso fresco de raíz (33 % y 36 %, respectivamente), y peso seco de raíz (36 % y 30 %, respectivamente) en comparación con las tratadas con SE (T4 y T6). Estos resultados se confirmaron visualmente al examinar los cambios morfológicos en las hojas y brotes de maíz en la etapa V2 bajo los diferentes tratamientos (Figuras S1 y S2). Además, los datos de fuga de electrolitos indicaron una fuga de electrolitos significativamente mayor por gramo de peso seco (PS) en plantas de maíz en condiciones de estrés salino sin tratamiento con SE en comparación con aquellas tratadas con SE en las mismas condiciones (Fig. 3).

Peróxido de hidrógeno (H₂O₂) y el contenido de MDA en plantas de maíz tratadas y no tratadas con SE en condiciones de estrés salino

En condiciones de estrés salino, el contenido de H₂O₂ en _{las plantas} T3 (200 mM NaCl) y T5 (300 mM NaCl) (Tabla 2) aumentó a niveles no significativos; 27 % y 30 % respectivamente, en comparación con el grupo control (T1). Sin embargo, la adición de SE a las plantas estresadas con NaCl redujo esta acumulación de H₂O₂ _, aunque a niveles no significativos. Específicamente, las plantas T4 (200 mM NaCl + SE) mostraron una disminución del 17 % en el contenido de H₂O₂ , mientras _{que las plantas T6 (300 mM NaCl + SE) mostraron una disminución del 12 % en comparación con los controles de estrés salino (T3 y T5, respectivamente). De manera similar, el} estrés salino aumentó el producto de peroxidación lipídica malondialdehído (MDA) en menor medida en las plantas tratadas con SE, en relación con las plantas no tratadas (Tabla 2).

Tratamiento	H2O2 (Mm/g de peso seco)	Peroxidación lipídica (µmol/g de peso seco)	DPPH (TE mg/mg PS)	FRAP (TE mg/mg PS)
T1	0.07 ± 0.011	0.010 ± 0.0015	0.89 ± 0.134	0.39 ± 0.059
T2	0.05 ± 0.0075	0.010 ± 0.0015	0.93 ± 0.140	0.40 ± 0.060
T3	0.10 ± 0.015	0.012 ± 0.0018	0.74 ± 0.111	0.35 ± 0.053
T4	0.08 ± 0.012	0.009 ± 0.00135	0.77 ± 0.116	0.44 ± 0.066
T5	0.11 ± 0.0165	0.013 ± 0.00195	0.55 ± 0.083	0.25 ± 0.037
T6	0.09 ± 0.0135	0.013 ± 0.00195	0.80 ± 0.120	0.27 ± 0.041
P-valor	0.0109	0.0020	0.0086	0.0087

Perfil metabólico de plantas de maíz tratadas con SE y plantas no tratadas con y sin estrés salino

Para investigar la respuesta metabolómica del maíz al estrés salino y al tratamiento con SE, se cuantificaron 86 metabolitos de las muestras de brotes y raíces. Un ANOVA de los brotes identificó 47 metabolitos primarios sensibles bajo diferentes condiciones de tratamiento (T1-T6) y 34 metabolitos sensibles en las raíces (valor p FDR < 0.05). Los métodos de modelado quimiométrico, como el análisis de componentes principales (PCA) y los mapas de calor del análisis de agrupamiento jerárquico (HCA), revelaron agrupamiento relacionado con el tratamiento en los datos de los brotes (Fig. 4). Curiosamente, en el espacio de puntuación (Fig. 4A), las muestras de brotes tratadas con SE bajo estrés salino de 200 mM (T4) se agruparon más estrechamente que las muestras de control (T1-T2); lo que apunta a perfiles metabólicos más similares. El estrés salino de 300 mM (T5) se agrupó por separado del estrés salino de SE y del estrés salino de 300 mM (T6), que se superpuso únicamente con el estrés salino de 200 mM (T3) (Fig. 4). Además, la cuantificación relativa mediante el mapa de calor de HCA mostró un aumento general de metabolitos primarios (azúcares, aminoácidos y ácidos orgánicos) en los brotes sometidos a estrés salino, específicamente a la concentración más alta (300 mM) (Fig. 4B).

Para investigar el efecto de SE Afrikelp® en brotes bajo condiciones de control (sin estrés), se utilizó un diagrama de volcán (umbral de valor p = 0.06, umbral de cambio de pliegue = 2) (Fig. 5A). Los metabolitos estadísticamente significativos que discriminaron entre los dos grupos (T1 vs. T2) fueron ribosa, sacarosa, maltitol y glicerol (Fig. 5A). Los niveles de ribosa, glicerol y maltitol disminuyeron en los brotes tratados con SE en comparación con los brotes sin tratamiento, mientras que el nivel de sacarosa aumentó (Fig. 5B-E).

Bajo condiciones de estrés salino, la cuantificación relativa mostró que el estrés salino elevó los niveles de metabolitos primarios (aminoácidos, azúcares y ácidos orgánicos) en brotes solo con estrés salino de 200 mM (T3). Sin embargo, en brotes tratados con SE y 200 Mm (T4), los niveles de estos metabolitos primarios disminuyeron (Fig. 6A-B). Los metabolitos elevados en brotes estresados ​​con sal de 200 mM (T3) incluyeron sacarosa, trehalosa, rafinosa, prolina, alanina, tirosina y fenilalanina. Por el contrario, estos mismos metabolitos se redujeron en brotes tratados con sal de 200 mM y SE (T4) (Fig. 6). Además, el perfil general de metabolitos de los brotes con estrés salino de 200 mM y SE (T4) fue más similar al de los brotes de control sin tratar (T1) en comparación con los brotes estresados ​​solo con sal de 200 mM (T3) (Fig. 6).

Los diagramas de mapas de calor generados a partir de las muestras de solo raíces (Fig. 7B) mostraron patrones ligeramente contrastantes con los brotes. El PCA y el HCA de los datos de las raíces mostraron que el perfil metabólico de las raíces estresadas por sal tratadas con SE es más similar al perfil metabólico de las raíces estresadas por sal sin tratamiento con SE. Se observó una disminución general de los metabolitos primarios en condiciones de estrés salino (con y sin SE) (Fig. 7A-B). Sin embargo, se observaron alteraciones notables de aminoácidos clave como lo evidencian los niveles de prolina, alanina, ácido piroglutámico y ácido glutámico que aumentaron en las muestras de raíces no tratadas con estrés salino y disminuyeron en las raíces tratadas con SE (Fig. 7C). Los azúcares como sacarosa, glucosa, rafinosa y celobiosa mostraron una disminución en las raíces en respuesta al estrés salino, mientras que la ribosa, maltosa, lixosa y xilitosa mostraron un aumento en las raíces bajo estrés salino (Fig. 7D).

Para comprender mejor la correlación entre los metabolitos primarios medidos y las mediciones morfofisiológicas, se realizó un análisis de correlación utilizando conjuntos de datos de brotes (Fig. 8). El análisis de correlación reveló que los indicadores de promoción del crecimiento de los brotes estaban fuertemente correlacionados negativamente con los tratamientos de estrés salino únicamente, donde la acumulación de aminoácidos bajo estrés salino se asocia con una disminución en la biomasa total, la biomasa de la raíz y el contenido de clorofila (Fig. 8A). El análisis de correlación de brotes estresados ​​por sal versus brotes estresados ​​por sal con tratamiento SE, mostró una correlación negativa similar, sin embargo, con una magnitud reducida en la acumulación de aminoácidos y azúcares en estos últimos. Por el contrario, los indicadores de estrés, H₂O₂ _{y peroxidación} lipídica mostraron una correlación positiva con el contenido de aminoácidos, lo que significa que la acumulación de aminoácidos bajo estrés salino se asocia positivamente con el aumento de H₂O₂ y _{peroxidación} lipídica (Fig. 8B)_.

Contenido hormonal en plantas de maíz tratadas y no tratadas con SE en condiciones de estrés salino

Al comparar el ácido indol acético (AIA) de nivel 3 en brotes (Fig. 9A), se observó un aumento significativo en el tratamiento con SE solo (T2) en comparación con los tratamientos con estrés salino de 200 mM y 300 mM (T3 y T5). En las raíces (Fig. 9B), el AIA aumentó significativamente en el tratamiento con SE (T2) en comparación con los tratamientos con estrés salino de 200 mM y 300 mM (T3 y T5). Sin embargo, no se observaron diferencias entre el tratamiento con SE y sal 200 mM (T4) y el tratamiento con estrés salino de 200 mM (T3).

En los brotes (Fig. 9A), no se observó diferencia significativa en el ácido fenilacético (PAA) entre el control (T1) y SE Afrikelp® (T2), el tratamiento con sal 200 mM (T3) y el tratamiento con SE y sal 200 mM (T4). Sin embargo, el PAA se redujo significativamente en el tratamiento con solo sal 300 mM (T5) en comparación con T1, T2 y T4. En las raíces (Fig. 9B), se observó una disminución significativa del PAA en los tratamientos con solo sal 200 mM y 300 mM (T3 y T5) en comparación con el control (T1) y el tratamiento con solo SE (T2). No se observaron diferencias en el PAA en el SE con el tratamiento de sal 200 M (T4) en comparación con el respectivo tratamiento solo con sal (T3). En los brotes (Fig. 9A), con la excepción del tratamiento de estrés salino 300 mM (T5), no se observaron diferencias significativas entre los tratamientos (T2, T3, T4 y T6) en comparación con el control (T1). Se observó un aumento en el ABA con el tratamiento de estrés salino con o sin SE, con una tendencia y observación similares para el ABA en las raíces (Fig. 9B).

Discusión

El estrés salino representa una amenaza significativa para la agricultura debido a su impacto negativo en el desarrollo y la calidad de los cultivos, lo que lo convierte en uno de los estreses abióticos más desafiantes. Por lo tanto, es crucial adoptar prácticas e innovaciones que mitiguen sus consecuencias negativas para garantizar un rendimiento satisfactorio de los cultivos. Se sugiere que la abundancia de diversos compuestos bioactivos, como auxinas, kinetina, citoquinina, zeatina, giberelinas y polifenoles, en las especies de algas marinas ayuda a mitigar diversos estreses abióticos, además de mejorar el crecimiento vegetal.

Los hallazgos de este estudio revelaron un impacto significativo del tratamiento con SE en la tasa fotosintética (Pn) de las plantas de maíz tratadas con SE (T2). Bajo condiciones de estrés salino y tratamiento (T4), las plantas de maíz demostraron niveles comparables de actividad fotosintética a los controles (T1 y T2), destacando los efectos beneficiosos de SE en la mitigación de los efectos adversos del estrés salino. Esto también fue validado por los contenidos de chlA y chlB que fueron significativamente más altos en el tratamiento solo con SE (T2) y tuvieron la misma tendencia que la observada para las tasas de Pn. Estos resultados se alinean con la observación previa en la literatura que demuestra que la aplicación de SE puede mejorar el potencial fotosintético de las plantas al mejorar la concentración de clorofila en los brotes. Observaron un aumento en la tasa metabólica celular y valores más altos de la tasa de transporte de electrones (ETRmax) en comparación con las plantas no tratadas, lo que sugiere una mejora potencial en la tasa de translocación de moléculas producidas a través de la fotosíntesis al fruto, lo que lleva a un mayor rendimiento del fruto.

También se ha demostrado que el estrés salino afecta negativamente los parámetros agronómicos o morfológicos de las plantas de maíz, incluyendo la altura, la longitud de la raíz, la biomasa fresca, el peso fresco de la raíz y el peso seco de la raíz. Los efectos inhibidores del estrés salino en el crecimiento del maíz se deben a su deterioro de los factores implicados en el metabolismo de la planta, incluyendo el ajuste osmótico, la absorción de nutrientes, así como la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos. Se observó que el tratamiento con SE podía minimizar los efectos negativos del estrés salino a 200 mM y minimizar ligeramente estos efectos a 300 mM de sal (Fig. 2). Esto indica que la aplicación de SE puede amortiguar los efectos negativos del alto estrés salino.

En condiciones normales, el bioestimulante SE mostró una disminución en los niveles de metabolitos estadísticamente significativos, a saber, ribosa, glicerol y maltitol, y un aumento en los niveles de sacarosa. Se sabe que la ribosa participa en procesos vegetales como la fotosíntesis, la división celular, la formación de ARN y el metabolismo energético. Sin embargo, la relación entre los niveles de ribosa en los brotes y la promoción del crecimiento vegetal no se comprende con claridad. El glicerol interviene en la respuesta de las plantas al estrés: se ha demostrado que su aplicación exógena inhibe el crecimiento de las raíces primarias y altera el desarrollo de las raíces laterales en Arabidopsis thaliana. Cuando las plantas necesitan energía, los lípidos almacenados pueden descomponerse en glicerol y ácidos grasos, lo que resulta en la acumulación de glicerol. En este estudio, se encontraron niveles bajos de glicerol en plantas tratadas con SE en condiciones normales. Esto podría significar que, al no estar sometidas a estrés, no se requirió la descomposición de triglicéridos y, en cambio, se fomentó su formación. Por otro lado, se observaron niveles elevados de sacarosa en las plantas tratadas con SE en comparación con el grupo control. La sacarosa se ha identificado como un regulador dominante de los procesos de crecimiento en el desarrollo vegetal. Por lo tanto, la acumulación de sacarosa observada en plantas tratadas con SE puede estar asociada positivamente con la promoción del crecimiento vegetal mediada por el bioestimulante de SE.

También investigamos el efecto de los tratamientos con SE y estrés salino sobre las concentraciones de fitohormonas IAA, PAA y ABA, dada su importancia en el crecimiento vegetal y la adaptación al estrés. Las auxinas IAA y PAA desempeñan diversas funciones en las plantas, específicamente estimulando o inhibiendo el crecimiento radicular, dependiendo de la especie y la concentración. Con el estrés salino, no se observaron diferencias significativas para IAA y PAA en los brotes de maíz, pero sí disminuyeron significativamente en las raíces. Sin embargo, no hubo diferencias significativas entre los tratamientos con solo sal y los tratamientos con SE y estrés salino. El ABA es una hormona clave en la adaptación de las plantas al estrés abiótico. Regula el cierre estomático, reduciendo la pérdida de agua y contribuyendo a diversos procesos de desarrollo. En los brotes, se observó un aumento pequeño, pero no significativo, en la concentración de ABA con el tratamiento solo con SE y aumentos mayores, pero no significativos, con los tratamientos con estrés salino (incluyendo SE). El aumento de ABA en las hojas podría explicar en parte la menor conductancia estomática y las tasas de transpiración observadas con los mismos tratamientos. Por lo tanto, el aumento de ABA promovería el cierre estomático para reducir la pérdida de agua en respuesta al estrés salino y está respaldado por estudios previos.

Conclusión

En conclusión, el tratamiento con extractos de algas Ecklonia maxima alivia algunos de los efectos adversos del estrés salino en las plantas de maíz. Este tratamiento mejoró significativamente la capacidad fotosintética y preservó la integridad de la membrana celular, manteniendo así el funcionamiento de la planta bajo estrés salino. Además, el tratamiento con extractos de algas Ecklonia maxima resultó en una reprogramación metabólica de metabolitos primarios, como aminoácidos, azúcares y ácidos orgánicos, asociados con la mitigación del estrés y la adaptación al estrés inducido por la salinidad. Normalmente, el tratamiento con bioestimulantes en aplicaciones agrícolas se realiza como pretratamiento, anticipando futuros eventos de estrés abiótico. Demostramos que la aplicación de bioestimulantes derivados de Ecklonia maxima en maíz sometido a estrés salino mitiga los efectos negativos asociados en el crecimiento vegetal. Finalmente, se debe investigar el potencial del tratamiento con bioestimulantes derivados de algas Ecklonia maxima para mitigar el estrés salino en otros cultivos comerciales importantes, especialmente en el contexto y las diferencias entre plantas C2 y C4 como solución para suelos agrícolas afectados por la salinidad.

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