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VermicompostajeVermicompostaje de desechos de desechos agropecuarios (cagropecuarios (cááscara de arroz, scara de arroz, estiestiéércoles y rcoles y hortifruthortifrutíícolascolas) para ) para
supresisupresióón de n de dampingdamping--offoff en en almalmáácigos de especies cigos de especies horthortíícolascolas
(tomate, morr(tomate, morróón y lechuga).n y lechuga).
Proyecto INIA BID LIA 039Facultad de Ciencias
IDENTIFICACION DEL PROBLEMAIDENTIFICACION DEL PROBLEMA
••El El dampingdamping--offoff afecta a varios tipos de hortalizas de afecta a varios tipos de hortalizas de importancia econimportancia econóómica. mica.
••Los patLos patóógenos no pueden ser controlados mediante genos no pueden ser controlados mediante rotacirotacióón de cultivos ni se han identificado variedades n de cultivos ni se han identificado variedades
resistentes (genes de resistencia), resistentes (genes de resistencia),
••la estrategia mla estrategia máás coms comúún, es el uso de agroqun, es el uso de agroquíímicos micos (toxicidad), (toxicidad),
••en los en los úúltimos altimos añños: bos: búúsqueda de agentes squeda de agentes microbiolmicrobiolóógicos (gicos (ej.ej. microrganismosmicrorganismos rizosfrizosfééricosricos) )
capaces de inhibir el crecimiento capaces de inhibir el crecimiento in in vitrovitro e inhibir el e inhibir el desarrollo desarrollo in vivoin vivo de de dampingdamping--offoff
••la complejidad de la red trla complejidad de la red tróófica de los sustratos fica de los sustratos ((““suelosuelo””), ), ííntimamente ligada a la materia orgntimamente ligada a la materia orgáánica, es nica, es
el el factor fundamentalfactor fundamental para el desarrollo integral para el desarrollo integral (productivo y sanitario) de los cultivos, adem(productivo y sanitario) de los cultivos, ademáás de s de
poder soportar un poder soportar un ““gran impactogran impacto”” (in(inóóculos de culos de hongos fitopathongos fitopatóógenos), atenugenos), atenuáándolo.ndolo.
Marco Conceptual acerca del control Marco Conceptual acerca del control biolbiolóógico relacionado con el proyecto:gico relacionado con el proyecto:
VermicompostajeVermicompostaje y y VermicompuestosVermicompuestos..
••vermicompostajevermicompostaje,, o reciclaje de residuos de origen animal o reciclaje de residuos de origen animal y vegetal con lombrices, y vegetal con lombrices,
••biotecnologbiotecnologíía desarrollada desde hace aproximadamente a desarrollada desde hace aproximadamente cincuenta acincuenta añños. os.
••LoehrLoehr et al. (1988): esta biotecnologet al. (1988): esta biotecnologíía es ambientalmente a es ambientalmente sana, no necesita de grandes requerimientos energsana, no necesita de grandes requerimientos energééticos ni ticos ni costosas inversiones, ascostosas inversiones, asíí como tambicomo tambiéén no requiere un n no requiere un manejo intensivo (manejo intensivo (ViljoenViljoen y y ReineckeReinecke (1992). (1992).
••principal ventaja: puede manejarse el tiempo y la cantidad principal ventaja: puede manejarse el tiempo y la cantidad de material a descomponerse, las lombrices pueden ingerir de material a descomponerse, las lombrices pueden ingerir hasta su mismo peso de desechos por dhasta su mismo peso de desechos por díía.a.
••los los oligoquetosoligoquetos terrestres reducen el impacto de terrestres reducen el impacto de fitopatologfitopatologíías causadas por diversos agentes fas causadas por diversos agentes fúúngicos, como ngicos, como
el el taketake--allall en trigo causado por en trigo causado por RhizoctoniaRhizoctonia solanisolani((Stephens.etStephens.et al,1994). al,1994).
••Este fenEste fenóómeno de supresimeno de supresióón mediado por la accin mediado por la accióón de las n de las lombrices en el suelo estlombrices en el suelo estáá asociado al aumento de la asociado al aumento de la
actividad microbiolactividad microbiolóógica en el mismo y un aumento en la gica en el mismo y un aumento en la disponibilidad de nutrientes para la planta. disponibilidad de nutrientes para la planta.
••Se conoce que este mecanismo se da por las deposiciones Se conoce que este mecanismo se da por las deposiciones de las lombrices (en ingles: de las lombrices (en ingles: wormworm castcast) las cuales son ricas ) las cuales son ricas
en flora y actividad microbiana asen flora y actividad microbiana asíí como tambicomo tambiéén en n en fitormonasfitormonas, como por ejemplo el , como por ejemplo el áácido cido indolacindolacéético(Stephenstico(Stephens
et alet al, 1999). , 1999).
••Estas deposiciones se pueden producir en Estas deposiciones se pueden producir en vermicultivosvermicultivos de de EiseniaEisenia fetidafetida., a gran escala, existiendo experiencias ., a gran escala, existiendo experiencias
exitosas en diferentes lugares del continente y del mundo.exitosas en diferentes lugares del continente y del mundo.
••Confirmando lo dicho en cuanto al mecanismo de supresiConfirmando lo dicho en cuanto al mecanismo de supresióón n de diversas fitopatologde diversas fitopatologíías fas fúúngicas mediado por lombrices, ngicas mediado por lombrices,
se ha visto que como consecuencia del agregado de se ha visto que como consecuencia del agregado de vermicompuestovermicompuesto en suelo, se produce una reduccien suelo, se produce una reduccióón n
significativa en la incidencia de estas fitopatologsignificativa en la incidencia de estas fitopatologíías en as en diversos cultivos de hortalizas.diversos cultivos de hortalizas.
OBJETIVO DEL PROYECTOOBJETIVO DEL PROYECTO..
••Desarrollar la tecnologDesarrollar la tecnologíía del a del vermicompostajevermicompostaje para para transformar desechos agropecuarios (ctransformar desechos agropecuarios (cááscara de arroz, scara de arroz,
estiestiéércoles varios y residuos rcoles varios y residuos hortifruthortifrutíícolascolas) en diferentes ) en diferentes tipos de tipos de vermicompuestosvermicompuestos para posteriormente evaluar y para posteriormente evaluar y
determinar con determinar con cucuáál(esl(es) de estos residuos se ) de estos residuos se obtiene(nobtiene(n) un ) un vermicompuestovermicompuesto supresivosupresivo al al dampingdamping--offoff causado por causado por PythiumPythium ultimumultimum y y RhizoctoniaRhizoctonia solanisolani en en plantinesplantines de de
tomate, morrtomate, morróón, lechugan, lechuga..
OBJETIVOS ESPECOBJETIVOS ESPECÍÍFICOSFICOS
1. Producci1. Produccióón de n de vermicompuestosvermicompuestos a partir de desechos a partir de desechos agropecuarios (cagropecuarios (cááscara de arroz, estiscara de arroz, estiéércoles varios y rcoles varios y
hortifruthortifrutíícolascolas). ).
2. Identificar, en laboratorio e invern2. Identificar, en laboratorio e invernááculo, segculo, segúún las fuentes n las fuentes mencionadas de desechos y sus mezclas, los mencionadas de desechos y sus mezclas, los
vermicompuestosvermicompuestos con capacidad con capacidad supresivasupresiva de de dampingdamping--offoff, , causados por causados por P. P. ultimumultimum yy R. R. solanisolani en almen almáácigos de tomate, cigos de tomate,
morrmorróón y lechuga. n y lechuga.
3. Evaluar los efectos de la aplicaci3. Evaluar los efectos de la aplicacióón de n de vermicompuestosvermicompuestosde distintas fuentes sobre la calidad de de distintas fuentes sobre la calidad de plantinesplantines obtenidos, obtenidos,
segsegúún parn paráámetros agronmetros agronóómicos (tiempo de germinacimicos (tiempo de germinacióón, n, porcentaje de emergencia, porcentaje de porcentaje de emergencia, porcentaje de plantinesplantines aptos para aptos para
trasplante, ntrasplante, núúmero de hojas al momento del trasplante).mero de hojas al momento del trasplante).
Objetivo específico 1.Obtención de vermicompuestos.
V1: Cama de pollo (cáscara de arroz/estiércol de pollo) + desechos hortifrutícolas.
V2: Cama de cerdo (viruta de madera + estiércol de cerdo 70:30 aprox).
V3: Estiércol de tambo.
V4: Estiércol puro de cerdos.
V5: Contenido ruminal proveniente de faena de frigorífico.
RESULTADOS.
N-NO3 mg/l
1259
486
1112846
1116
0300600900
1200
V1 V2 V4 V3 V5
Vermicompuestos
N-NO
3 (m
g/l)
V1
V2
V4
V3
V5
Nitrógeno total
1,551,98
1,130,73
1,47
0,00
1,00
2,00
3,00
V1 V2 V4 V3 V5
Vermicompuestos
N %
V1
V2
V4
V3
V5
•La concentración de N separa tres grupos : la cama de cerdo (V2), N = 2 %,
los de contenido ruminal y cama de pollo + frutas y verduras (V5 y V1) N = 1,5 % y
los estiércoles puros (V3 y V4) con concentraciones aproximadas al 1 %.
•La concentración de nitratos y magnesio (N-N0 3 y Mg,), se relaciona con la composición y el estado de descomposición inicial de los materiales
Contenido de P(mg/l)
199
31 42 37
0
100
200
300
V1 V2 V4 V3 V5
Vermicompuestos
P(m
g/l) V1
V2
V4
V3
V5
Contenido de Potasio
117 109
249 235 256
0100200300
V1 V2 V4 V3 V5
Vermicompuestos
K (m
g/l)
V1
V2
V4
V3
V5
El Fósforo separa notoriamente (V1) de los demás vermicompuestos.
El Potasio separa los estiércoles puros y contenido ruminal (V3, V4 y V5), de los materiales con gran proporción de desechos vegetales, (V1 y V2).
Contenido de Calcio
531
234
471593
413
0200400600800
V1 V2 V4 V3 V5
Vermicompuestos
Ca
(mg/
l) V1
V2
V4
V3
V5
Contenido de Magnesio
842
136
921
228
761
0200400600800
1000
V1 V2 V4 V3 V5
Vermicompuestos
Mg
(mg/
l V1
V2
V4
V3
V5
•En cuanto al contenido de Calcio, no presenta un patrón
relacionado con el tipo de desechos empleados .
•La concentración magnesio (Mg) se relaciona con la
composición y el estado de descomposición inicial de los
materiales
•Los resultados obtenidos permiten generar hipótesis para el diseño de vermicompuestos
seleccionando materiales según su composición y estados de descomposición, con características
nutricionales deseadas para aplicación a la producción de plantines (sustratos) y
en suelos como correctivos de problemas generados por el uso intensivo (invernáculos y
campo):(Proyectos CSIC en ejecución, sobre diseño de
sustratos y manejo de la biota edáfica en invernáculos.)
OBJETIVO ESPECIFICO 2.Identificar, en laboratorio e invernáculo, según las fuentes
mencionadas de desechos y sus mezclas, los vermicompuestos con capacidad supresiva de damping-off, causados por P. ultimum y R. solani en almácigos de
tomate, morrón, lechuga.
METODOLOGÍA
Segmento radicular
Micelio
Plantines c/ síntomas.
Diseño experimental.
EXPERIMENTOS DE SUPRESIVIDAD CON VERMICOMPUESTOS
S/V C/V1 C/V2 C/V4 S/V C/V1 C/V2 C/V4 S/V C/V1 C/V2 C/V4
PISO 1
C/V4 C/V2 C/V1 S/V C/V4 C/V2 C/V1 S/V C/V3 C/V2 C/V1 S/V
C Al Arroz C Al Arroz C Al Arroz C Al Arroz
Al Arroz C Al Arroz C Al Arroz C Al Arroz C
PISO 2
S/V C/V1 C/V2 C/V4 S/V C/V1 C/V2 C/V4 S/V C/V1 C/V2 C/V4
C/V4 C/V2 C/V1 S/V C/V4 C/V2 C/V1 S/V C/V4 C/V2 C/V1 S/V
Arroz C Al Arroz C Al Arroz C Al Arroz C Al
C Al Arroz C Al Arroz C Al Arroz C Al Arroz
Arreglo espacial de los experimentos de supresión de los vermicompuestos con bandejas de 24 celdas. S/V: sin vermicompuesto, C/V: con vermicompuesto 1, 2 ó 4; C: sustrato canadiense; Al: sustrato
alemán; Arroz: sustrato de cáscara de arroz carbonizada.
Ensayos de laboratorio:Efecto Hongo
F(1,8)=41.67; p<.0002
Núm
ero
med
io d
e em
erge
ntes
por
ban
deja
13.5
14.0
14.5
15.0
15.5
16.0
16.5
17.0
17.5
18.0
18.5
19.0
Sin Hongos Con Hongos
Sin Hongo18,33
Con Hongo14,17
Efecto del inóculo de hongos en la emergencia de plantines.
Efecto del VermicompostF(1,8)=19.27; p<.0023
Núm
ero
med
io d
e em
erge
ntes
por
ban
deja
14.5
15.0
15.5
16.0
16.5
17.0
17.5
18.0
Sin Vermicompost Con Vermicompost
Sin Vermicompost14,83
Con Vermicompost17,67
Efecto de la adición de vemicompuesto al sustrato.
Efecto Tratamientos e InteracciónInteracción (Vermicompost X Hongo)
F(1,8)=41.67; p<.0002N
úmer
o m
edio
de
emer
gent
es p
or b
ande
ja
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Sin Hongo Con Hongo
Con Vermicompost
Sin Vermicompost
Interacción entre los factores vermicompuesto y hongo.
Resultados emergencia de MorronesValore Medios Observados
Núm
ero
de G
erm
inac
ione
s
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Sin Vermicompost Con Vermicompost
Sin Hongo
Con Hongo
1-Hongo, 2-VermicompostTratamiento F Probabilidad1 1.814 .1967022 17.92 .00063212 7.259 .015957
4,2
10,0
2,8
5,8
Resultados Germinación de LechugaNúmero medio de Germinaciones
Vermicompost
Ger
min
acio
nes
-5
0
5
10
15
20
25
30
Sin Verm Verm 1 Verm 2 Verm 3
Sin Hongo Con Hongo
1-Hongo 2 Lechuga F p-level 1 256.9129 .0000002 5.8459 .00380712 15.6683 .000007
Interacción hongo/vermicompuestos.
Ensayos de larga duración
Número medio de GerminacionesInteraction efecto Hongo con sustrato; F(2,23)=5,92; p<,0084
SUSTRATO
NÚ
ME
RO
DE
GE
RM
INA
CIO
NE
S
0
5
10
15
20
25
Sp Al CA
SIN HONGO
CON HONGO
Interacción hongo-sustrato
Número Medio de GerminacionesInteracción Hongo con Sustrato; F(3,23)=6,42; p<,0026
Vermicompost
Nº d
e G
erm
inac
ione
s
0
5
10
15
20
25
V1 V0 V2 V4
SIN HONGO
CON HONGO
Interacción hongo-vermicompuestos
Ensayos con Tomate.
Número medio de emergencias por sustratoF(1,32)=15.57; p<.0004
SUSTRATO
Em
erge
ncia
s
11.5
12.0
12.5
13.0
13.5
14.0
14.5
15.0
15.5
16.0
16.5
Ca Sp
12,08
15.8
Efecto sustrato-germinación plantines.
Vermicompost
Núm
ero
de E
mer
genc
ias
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Sin Vermicompst V5 V4 V1
Sin Inóculo de Hongo
Con Inóculo de Hongo
4.125
13.54
16.62
11.87
17.5
15.29
16.25
16.37
Interacción hongo-vermicompuestos/germinación tomate
Ensayos con Morrón.
Efecto medio del SUSTRATOF(2,48)=3,65; p<,0334
SUSTRATO
EMER
GEN
CIA
2
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
10,5
11,0
11,5
12,0
12,5
13,0
al sp ca
Efecto sustrato/germinación.
Ensayos de supresión a Rhizoctonia solani.
Ensayo Rhizoctonia Tomate
15 15 15 15 1417
0
11
3
7
03
0369
121518
Ca
CaHCaV
20%
CaV20
%HCaV
40%
CaV40
%H
Tratamientos
N° p
lant
ines
em
ergi
dos
emergencia
damping-post
Efecto de dosis de vermicompuesto/damping post emergente.
Ensayos de larga duración adicionales.
SUSTRATO Ap
SUSTRATO Bf
SUSTRATO K
SUSTRATO Su
SUSTRATO Sch
EMERGENCIA MEDIAF(4,30)=14.34; p<.0000
HONGO
EMER
GEN
CIA
0
5
10
15
20
25
no si
Bf, Su y Sch No tendrían diferencias entre si y se verían igualemente afectados por la presencia del hongo
En ausencia de Hongo Ap no es un buen sustratocuando existen hongoses el mejor.Lo opuesto ocurre con K
Z
Ap
K
K
Interacción sustratos comerciales/hongo.
K
Correlación del fenómeno de supresividadcon la comunidad microbiana de los sustratos.
P e a k : S c a n 2 6 4 1 S i z e 8 0 . 6 3 H e i g h t 4 1 6 A r e a 6 6 4 2
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600
E01_T1P_09.f sa 9 Blue
200
400
600
F01_T3P_11.f sa 11 Blue
200
400
600
G01_T4P_13.f sa 13 Blue
200
400
600
1
2
3
1:Surco 2: Agroplus3: Schnek
OBJETIVO ESPECIFICO 3.
Evaluar los efectos de la aplicación de vermicompuestos de distintas fuentes sobre la
calidad de plantines obtenidos, según parámetros agronómicos (tiempo de germinación, porcentaje
de emergencia, porcentaje de plantines aptos para trasplante, número de hojas al momento del
trasplante).
•Experimentos en predios de productores: análisis de los efectos de los predioso, sustratos y vermicompuestos en
la germinación de plantines de lechuga.
Efecto PREDIO (Valores medios) F(3,44)=2,18; p<,1042
PREDIO
Varia
ble:
Nº s
emill
as g
erm
inad
as
Predio1 Predio2 Predio3 Predio417
17
18
18
19
19
20
20
21
21
22
22
Efecto de los predios en los tratamientos.
Valor medio de los SustratosF(2,36)=6,23; p<,0048
SUSTRATO
Nº_
SEM
ILLL
AS
17,0
17,5
18,0
18,5
19,0
19,5
20,0
20,5
21,0
21,5
22,0
Sp Ca Al
Sustrato EmergenciaSp 21,5Ca 17,7Al 18,8
Efecto de los sustratos/emergencias.
Marco conceptual del proyecto:
"la complejidad de la red trófica de los sustratos, íntimamente ligada a la materia orgánica es un factor fundamental para el desarrollo integral
(productivo y sanitario) de los cultivos además de permitir soportar un “gran impacto” (inóculo
de hongos), atenuándolo”,
CONCLUSIÓN GENERAL.
•consideramos que se han generado resultados que permiten concluir que es
factible desarrollar la tecnología del vermicompostaje con fines de transformar desechos de origen animal y vegetal en un
producto con propiedades de mejorar aspectos sanitarios y nutricionales en
cultivos hortifrutícolas.
•Dichos resultados experimentales, junto con la bibliografía científica y técnica proveniente de distintas partes del mundo, ameritan profundizar en la
aplicación de estos resultados a escala productiva, con el fin de validar los
resultados a escala de predio, así como generar la transferencia de tecnología de
procesos y productos al sector productivo.