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.

AISLAMIENTO DE PATÓGENOS.

Oogonio con anteridio

Oogonio

Esporangio intercalar

Esporangio

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.