Introducción

Las legumbres (familia Fabaceae) son alimentos básicos muy importantes para la población humana, y son una fuente importante de proteínas, vitaminas, minerales y fibra (^{Bellucci et al., 2014}). El frijol común P. vulgaris L. se cultiva en todo el mundo; es la leguminosa de grano más importante para la nutrición humana, constituye el 50% del consumido a nivel mundial (^{Broughton et al., 2003}). Sin embargo, en la actualidad se ha reportado un decremento en la producción de este importante cultivo, debido a la presencia de factores bióticos y abióticos desfavorables (^{Rodríguez et al., 2009}; ^{Barrios et al., 2011}).

La salinidad del suelo es uno de los problemas globales más importantes que afecta negativamente la productividad agrícola. La salinidad afecta el crecimiento y desarrollo de las plantas mediante diversos efectos asociados al estrés hídrico y a la citotoxicidad derivada de una absorción excesiva de algunos iones como el sodio (Na⁺) y el cloruro (Cl⁻), que causan un desequilibrio nutricional en la planta. Estos efectos nocivos de la salinidad suelen ir acompañados de estrés oxidativo, debido a la generación de especies reactivas de oxígeno (^{Tsugane et al., 1999}; ^{Hernández et al., 2001}; ^{Isayenkov, 2012}).

Alrededor de 800 millones de hectáreas de tierra, equivalentes a más del 6% del área global total del planeta son afectadas por la salinidad del suelo (^{FAO, 2008}). El exceso de sales limita el crecimiento y la productividad de las plantas (^{Khan y Panda, 2007}), e inhibe de manera importante su crecimiento porque afecta procesos metabólicos importantes como la fotosíntesis (^{El-Hendawy et al., 2005}), la síntesis de proteínas y la actividad enzimática (^{Liang et al., 2005}; ^{Sadak y Abdelhamid, 2015}). La salinidad afecta además la transpiración, el crecimiento celular y particularmente la germinación de las semillas, que es la fase más sensible a este agente estresante que afecta la absorción de agua e impide la hidratación de las semillas afectando de esa manera el desarrollo inicial de la planta (^{Meloni et al., 2004}).

Diversas investigaciones se han realizado buscando alternativas para atenuar los efectos negativos de la salinidad (NaCl), entre las que se encuentran la obtención de variedades tolerantes, mediante complejas y costosas técnicas genéticas (^{Pedroza-Sandoval et al., 2016}), y la utilización de productos naturales como biofertilizantes y bioestimulantes que favorecen crecimiento, desarrollo y rendimiento de la planta (Álvarez, 2014¹). En los últimos años se han venido experimentando tratamientos alternativos y ecoamigables, que promuevan la evolución del sector agrícola hacia una agricultura sostenible en el mediano y largo plazo. Esto implica el desarrollo de nuevas opciones que permitan cultivar el suelo con niveles de productividad y rendimiento económico aceptables, reduciendo al máximo posible el daño al medio ambiente (^{Singh et al., 2011}). El uso de medicamentos homeopáticos es rentable en comparación con otras alternativas más costosas y nocivas para el medio ambiente, ya que ser altamente diluidos son efectivos y se requieren en muy poca cantidad (^{Sen et al., 2018}). El uso de la homeopatía agrícola ha ido en aumento por su inocuidad y probada efectividad en la estimulación del crecimiento vegetal (^{Mazón-Suástegui et al., 2018}). También se ha comprobado que la aplicación de medicamentos homeopáticos de uso en humanos, con registro en la Secretaria de Salud de México (^{SSA, 2015}), puede estimular el crecimiento y desarrollo vegetal aún en condiciones de estrés abiótico (Pereira et al., 2012; ^{Mazón-Suástegui et al., 2019}). Por esa razón, la homeopatía agrícola puede ser una excelente alternativa para mitigar los efectos del estrés salino (^{Sen et al., 2018}). Teniendo en cuenta estos antecedentes, el objetivo de este estudio fue evaluar el efecto atenuador del estrés salino (NaCl), del medicamento homeopático de uso humano Natrum muriaticum (NaM), en la tasa fotosintética y variables morfométricas de plantas de frijol común (Phaseolus vulgaris L.) variedad Quivicán de testa blanca, durante su etapa de crecimiento vegetativo inicial.

Materiales y Métodos

Resultados y Discusión

El resultado del análisis reveló una acción directa del NaCl en todas las variables estudiadas (Cuadro 1), ya que con una concentración de 75 mM de NaCl, la cual está considerada como salinidad moderada (^{Batista-Sánchez et al., 2017}), las plantas de P. vulgaris experimentaron un decremento significativo en LT (P = 0.04), BFR (P = 0.02), BSH (P = 0.00002), BST (P = 0.00004), AF (P = 0.0000) y en el número de hojas (P = 0.0000).

La salinidad reduce el crecimiento de las plantas al afectar sus procesos fisiológicos, incluida la interrupción del equilibrio iónico, la nutrición mineral, la respuesta estomática y la eficiencia fotosintética (^{Garzón y García, 2011}). La disparidad en el potencial osmótico conduce a un déficit de agua, una expansión reducida del área foliar y un cierre estomático, lo cual conlleva a la reducción de la fotosíntesis y del crecimiento de las plantas (^{Roy et al., 2014}). El desequilibrio iónico provoca una acumulación excesiva de Na⁺ y Cl⁻ en las hojas más viejas, esto lleva a su senescencia prematura (^{Roy et al., 2014}) y genera un desequilibrio iónico que reduce la captación de iones beneficiosos e indispensables para el desarrollo de los procesos fisiológicos como K⁺, Ca²⁺ y Mn²⁺ (^{Hasegawa et al., 2000}), con lo cual se disminuye la fotosíntesis y la actividad enzimática (^{Muchate et al., 2016}). Según ^{Távora et al. (2001)} el efecto nocivo más notable de la salinidad en las plantas, además de la alteración del potencial osmótico, es la toxicidad y la falta de equilibrio en la absorción de nutrientes, lo que provoca una disminución generalizada en el crecimiento de las plantas estresadas por salinidad.

Los resultados obtenidos en el presente estudio coinciden con los reportados por ^{Can-Chulim et al. (2017)} quienes demostraron que la disminución de la biomasa fresca y seca del vástago del frijol P. vulgaris es atribuible al estrés salino que provoca una reducción en la absorción de agua. En el presente estudio, la salinidad provocada por NaCl (75 mM) redujo la biomasa fresca de la raíz en un 8.2%. Esta tendencia es muy clara y ya ha sido observada para la misma especie (P. vulgaris L.) en otros estudios realizados en años recientes (^{Radi et al., 2013}; ^{Habtamu et al., 2014}).

El número de hojas por planta se redujo en las plantas de frijol sometidas a estrés salino por adición de NaCl, en comparación con las plantas del grupo control (sin tratar). Este resultado pudo estar asociado a una deficiencia de potasio y coincide con ^{Murillo-Amador y Troyo-Diéguez (2007)} quienes informaron que la salinidad indujo una reducción en el número de hojas en plantas de frijol Yorimón (Vigna unguilata (L.) Walp), sometidas a estrés salino.

Al analizar la interacción del medicamento homeopático NaM y el agente estresor Cloruro de Sodio (NaM × NaCl), se observó que las plantas de P. vulgaris sin estrés salino inducido (0mM de NaCl) y recibiendo el tratamiento homeopático NaM-7CH, experimentaron un incremento significativo de LR (P = 0.00509), BFR (P = 0.00019), BFH (P = 0.0065), BFT (P = 0.00002), BSR (P = 0.0188), BSH (P = 0.032), BST (P = 0.003) y AF (P = 0.033). Esto significa que el medicamento tiene un efecto favorable per se en las plantas de P. vulgaris, de manera que con su aplicación se podría incrementar eficiencia y productividad en el cultivo del frijol común P. vulgaris.

Por otro lado, cuando las plantas se sometieron a estrés por NaCl sin medicación homeopática con NaM, los indicadores de respuesta evaluados LR, BFR, BFH, BFT, BSH, BST y AF disminuyeron 8.04, 7.87, 55.55, 38.25, 6.0, 41.66 y 49.68%; respectivamente. Esto confirma el efecto favorable per se, que tiene el tratamiento homeopático NaM-7CH. Un resultado adicional que ratifica lo anterior, es que las plantas sometidas a estrés salino por adición de NaCl que recibieron los tratamientos homeopáticos NaM‑7CH y NaM-7+13CH (Cuadro 2), todas las variables de respuesta (excepto BST y AF), mostraron un incremento con respecto a las plantas del grupo control (AD). Estos resultados coinciden con los obtenidos por ^{Lensi et al. (2010)} quienes demostraron la efectividad de dinamizaciones homeopáticas de NaM (NaM‑6CH y NaM-30CH) en plantas de frijol común (P. vulgaris L.), al no presentar signos de toxicidad durante su etapa de crecimiento. El mecanismo de acción de los medicamentos homeopáticos puede implicar cambios fisiológicos que conducen a la formación de productos metabólicos secundarios relacionados con el mecanismo de defensa de las plantas tratadas (^{Lensi et al., 2010}). De acuerdo con estos autores, las plantas de frijol tratadas con NaM-6CH presentaron mayor tasa de crecimiento en comparación con las plantas del grupo de control y en general, una baja dilución NaM-6CH demostró ser más efectiva que una alta dilución NaM-30CH, ya que no se obtuvieron resultados significativos en las plantas así tratadas, en comparación con las no tratadas de su grupo control. En coincidencia con estos resultados, ^{Siqueira et al. (2010)} comprobaron que el uso de NaM promovió un aumento significativo del crecimiento vegetal, especialmente en las plantas de frijol tratadas con NaM-6CH, que cuya aplicación pudo asociarse a una mayor Tasa de Crecimiento Relativo de este cultivo.

En una investigación realizada por ^{Mondal et al. (2012)} en plantas de frijol Yorimón Vigna unguiculata tratadas de manera profiláctica con NaM y luego sometidas a estrés salino con NaCl, se obtuvo un aumento en la germinación de las semillas en comparación con los controles estresados, y el análisis bioquímico de las plántulas mostró un aumento en el contenido total de proteínas, clorofila total y azúcares. En el presente estudio, las plantas de P. vulgaris L, revelaron diversas respuestas favorables a la aplicación profiláctica de NaM, confirmando su efecto preventivo-protector en plantas cultivadas bajo condiciones de estrés salino por adición de NaCl. Estos resultados se explican en función de los oligoelementos contenidos en el ingrediente activo de NaM que pueden estar actuando como estimuladores de los procesos fisiológicos de las plantas tratadas, aún y cuando estas se encuentran bajo condiciones de estrés salino por NaCl (^{Mazón-Suástegui et al., 2018}).

Otros investigadores como ^{Jaski et al. (2016)}, realizaron un estudio en plantas de frijol aplicando aceites esenciales y preparados homeopáticos de Eucalyptus citriodora y E. globulus y demostraron la estimulación del crecimiento en longitud, de la radícula y del hipocótilo; demostrando así el potencial de los preparados homeopáticos para estimular el desarrollo inicial de plántulas de frijol. ^{Bonato et al. (2009)} aplicaron los medicamentos homeopáticos de uso humano Sulphur y Arsenicum album (dinamizaciones 6, 12, 24 y 30CH) en plantas de menta (Mentha arvensis L.) y registraron incrementos en altura, biomasa fresca y biomasa seca de las plantas, concluyendo que los preparados homeopáticos pueden promover cambios fisiológicos en los vegetales, tales como mayor crecimiento y resistencia a las enfermedades. En el presente estudio con frijol común P. vulgaris variedad Quivican, no se observaron diferencias significativas en la variable BFR entre las plantas que recibieron los tratamientos NaM-7CH y NaM-7+13CH bajo condiciones salinas (75 mM de NaCl); sin embargo, estos tratamientos sí presentaron diferencias con respecto a las plantas que recibieron NaM-13CH. Estos hallazgos se pueden explicar debido a que la dinamización de NaM-13CH presenta una menor cantidad de nanopartículas del ingrediente activo lo que puede disminuir la capacidad de esta dinamización homeopática, para inducir respuestas medibles en las plantas tratadas.

En este estudio, se observó una disminución en la TF, cuando las plantas de P. vulgaris, variedad Quivicán se sometieron a estrés por NaCl (Figura 1). Se conoce que la salinidad afecta el proceso de la fotosíntesis en las plantas terrestres, provocando una disminución en sus parámetros de crecimiento (^{Pérez et al., 2014}). La disminución de la fotosíntesis bajo condiciones de salinidad no solo se atribuye al cierre de las estomas que conduce a una reducción de la concentración de CO₂ intercelular, sino también a factores no estomáticos, ya que existen evidencias de que la salinidad afecta a las enzimas fotosintéticas, clorofilas y carotenoides (^{Stepien y Klbus, 2006}). La reducción del crecimiento de las plantas bajo estrés salino se atribuye a una alteración en la tasa fotosintética, a la modificación en el metabolismo de los carbohidratos y a su posterior distribución en el organismo (^{Argentel et al., 2009}). ^{Taffouo et al. (2009)} reportaron que la salinidad reduce la concentración de K+, la relación K/Na, la longitud de las plantas, el contenido de clorofila foliar y la actividad fotosintética en diferentes cultivares de frijol (Vigna unguiculata L. Walp.).

Figura 1: Efecto de Natrum muriaticum en la tasa fotosintética de plantas de Phaseolus vulgaris sometidas a estrés por NaCl. 

Entre los grupos de plantas tratadas, el de mayor TF fue el que recibió NaM-7CH en condiciones de estrés salino (75 mM de NaCl), y las plantas así tratadas experimentaron un incremento superior al 50% en esta variable (Figura 1), comparado con el grupo control (AD). Estos resultados se pueden justificar debido a que NaM-7CH contiene nanopartículas del ingrediente activo (sal de mar), que está formada por oligoelementos como el magnesio, siendo este fundamental para la molécula de clorofila que juega un rol primordial en la fotosíntesis (^{Mazón-Suástegui et al., 2018}). En una investigación similar en plantas de frijol (Vigna unguiculata L. Walp.) sometidas a estrés salino y tratadas con el medicamento homeopático de uso humano Sepia sucus, se obtuvieron respuestas positivas como aumento significativo en el crecimiento y contenido de azúcar, clorofila, proteínas y contenido relativo de agua, en comparación con el grupo control sin homeopatía (^{Sukul et al., 2012}).

De forma general, la condición de salinidad a la cual fueron sometidas las plantas de frijol, reveló una disminución de la fotosíntesis, lo cual se vio reflejado en las variables morfológicas evaluadas. Sin embargo, P. vulgaris reveló tolerancia a la salinidad, ya que generó respuestas de tipo morfológico, evitando una disminución drástica del crecimiento en su etapa de crecimiento vegetativo inicial. Estos y otros resultados previamente descritos sugieren que la medicina homeopática tiene gran potencial como tratamiento profiláctico para prevenir daños causados a la planta por el estrés salino. Sin embargo, los resultados obtenidos en las variables morfométricas de plantas tratadas con NaM, demuestran que los beneficios de su aplicación son incluso mayores en ausencia de un agente estresor como el NaCl. Es sabido que, mediante la autorregulación, las plantas responden intensamente a la medicación homeopática en condiciones normales o de estrés (^{Casali, 2004}) y que la agricultura sostenible y la homeopatía agrícola son compatibles (^{Mazón-Suástegui et al., 2019}), lo que permite a la vez mantener o mejorar la calidad del medio ambiente y conservar los recursos naturales (^{Lisboa et al., 2005}).

La selección de medicamentos homeopáticos utilizables para incrementar tolerancia al estrés abiótico en plantas (principalmente toxicidad por metales y estrés por sal) es relativamente simple porque se ha demostrado que el denominado “Principio de los Similares” (Similia Similibus Curentur: ’Let Likes Be Treated By Likes’), que es uno de los pilares filosóficos y conceptuales de la homeopatía, tiene una aplicación positiva en la agricultura. Este principio afirma que “las enfermedades se pueden curar con algo que induce los mismos síntomas que la enfermedad en sí” (^{Sen et al., 2018}). Durante el desarrollo del presente estudio se utilizó un medicamento de uso en humanos (NaM), que es elaborado a partir de sal marina, justamente para atenuar el estrés causado por la adición de cloruro de sodio, principal componente de la sal de mar. Los resultados permiten hipotetizar que las plantas tratadas de manera profiláctica con NaM, pueden desarrollar tolerancia al NaCl, debido a que el principio activo del medicamento pudiera activar mecanismos celulares (aun por estudiar), capaces de enviar a la planta señales de resistencia a la salinidad, antes de ser expuesta a este agente estresante. Con base en los resultados experimentales obtenidos, es posible asumir que la aplicación de MaM podría generar en plantas de Frijol común (Phaseolus vulgaris L.) variedad Quivicán de testa blanca, una respuesta fisiológica para minimizar los efectos negativos del estrés salino por NaCl.

Conclusiones

El tratamiento de las plantas de frijol común P. vulgaris con el medicamento homeopático NaM incrementó las variables morfométricas y la tasa fotosintética (TF), propiciando una reducción de los efectos del estrés causado por la salinidad (NaCl). Los valores mayores en todas las variables de respuesta evaluadas se obtuvieron al aplicar los tratamientos NaM-7CH y NaM-7+13CH, con una mayor repercusión en la TF. Ambos tratamientos incluyen la dilución centesimal 7CH y fueron más eficientes que la dilución mayor (13CH). La homeopatía agrícola demostró su valor como alternativa eco-amigable para la agricultura, al reducir los efectos negativos del estrés salino sin el uso de tratamientos químicos que dejan residuos nocivos en aire, suelo y agua. En general, los resultados obtenidos sugieren que el uso de NaM tiene un gran potencial en agricultura orgánica sostenible y que su aplicación puede contribuir a elevar la productividad biológica de P. vulgaris.