Aplicación del compost de residuos apícolas como fitosanitario

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1 Aplicación del compost de residuos apícolas como fitosanitario M.A. Gómez, A.C. Carrasco, R. Pérez y M.R. Morales Facultad de Ciencias Agrarias y Ambientales. Universidad de Salamanca. Avda. Filiberto Villalobos, Salamanca. España Tel.: ; Fax: ; geles@usal.es Palabras clave: fitotoxicidad, hongos fitopatógenos, residuos orgánicos, semilleros, supresión. Resumen El carozo es un residuo orgánico procedente de la extracción de cera de la industria apícola. Entre sus características más destacadas podemos citar un alto contenido en materia orgánica y un aporte importante de elementos nutritivos. Después de caracterizarlo física y químicamente y evaluar su posible uso como componente en mezclas de sustratos y como fertilizante orgánico en trabajos anteriores, hemos detectado que, al igual que sucede con otros compost, podría presentar un cierto efecto como supresor de enfermedades vegetales. Por otro lado consideramos necesario evaluar los posibles riesgos de fitotixicidad de este material por medio de bioensayos de germinación con semillas de lechuga y rabanito. Los objetivos del presente trabajo fueron evaluar el riesgo de fitotoxicidad del carozo y determinar el posible uso de dicho residuo como fitosanitario frente a patógenos vegetales. Como resultados más representativos señalar que se produce una inhibición importante de la germinación con lo que no podríamos utilizar con garantías el compost de carozo como sustrato único. Sin embargo, podría ser componente de sustratos en mezcla con otros materiales. Respecto a las posibilidades como fitosanitario se comprobó a lo largo del ensayo que en el medio había inóculo vivo de los tres hongos pero en ningún momento aparecieron síntomas en las plantas. INTRODUCCIÓN La aplicación de compost muestra diversos beneficios en términos generales, entre ellos está contribuir al control de patógenos vegetales del suelo (Nico, 2002). Este efecto supresivo se atribuye a diversos factores tanto físicos, como químicos y biológicos. Los factores biológicos, integrados por la microbiota asociada al compost maduro, son los que desempeñan un papel de mayor importancia en esta supresión (Hoitink y Boehm, 1999). Durante la fase termófila del compostaje, muchos grupos microbianos son eliminados. Sin embargo, cuando la temperatura desciende de nuevo hasta valores mesófilos, algunos de ellos vuelven a recolonizar el compost y siguen desarrollándose durante la etapa de maduración. Un número importante de estos microorganismos han sido identificados como agentes de control biológico entre los que se incluyen géneros bacterianos como Bacillus spp., Enterobacter spp., Flavobacterium balustinum y Pseudomonas spp. entre otros, y ciertos actinomicetos y hongos entre los que se encuentran Streptomyces spp., Trichoderma spp. o Gliocladium virens. Los principales mecanismos biológicos implicados son: la competencia por la disponibilidad de nutrientes o de espacio, la producción de sustancias antibióticas, hiperparasitismo, inducción de genes de resistencia en plantas (Hoitink y Boehm, 1999), producción de compuestos 437

2 volátiles estimuladores o tóxicos a partir del compost y cambios en las propiedades físicas del sustrato o del suelo (Coventry et al., 2001). Está claro que la necesidad actual de combatir numerosas plagas y enfermedades vegetales devastadoras, ha favorecido que exista un enorme interés por la investigación y comercialización de productos que proporcionen un control efectivo y representen una alternativa viable a la utilización de plaguicidas químicos. En este contexto se planteó el estudio del posible efecto fitosanitario del compost de carozo. Este residuo tiene naturaleza orgánica y procede de la extracción de cera de la industria apícola. Entre sus características más destacadas podemos citar un alto porcentaje de materia orgánica, relación C/N 12, ph 5,5, CE 2,3 ds/m y un elevado contenido en elementos nutritivos (4,3 % de N, ppm de P y ppm de K). Por otro lado se consideró necesario evaluar los posibles riesgos de fitotixicidad de este material, para ello los bioensayos han surgido como una herramienta rápida y eficiente para detectar la presencia de sustancias tóxicas utilizando especies indicadoras (Varnero et al., 2007). Se utilizan especies indicadoras que permiten advertir la presencia de sustancias fitotóxicas en el compost mediante los efectos negativos que se producen sobre la germinación y crecimiento de sus semillas calificando a un compost maduro si éste muestra un porcentaje de germinación igual o superior al 80% para sustratos y se requiere un 50% en el caso de los fertilizantes (Ortega et al., 1996). Las especies más apropiadas son rabanito (Raphanus sativus L.) y lechuga (Lactuca sativa L.). Los objetivos del presente trabajo son evaluar el riesgo de fitotoxicidad del carozo y determinar el posible uso de dicho residuo como fitosanitario frente a patógenos vegetales. MATERIAL Y MÉTODOS Determinación de fitotoxicidad. Para determinar los riesgos de fitotoxicidad se utilizaron muestras secas de carozo recogidas en distintos momentos del proceso de compostaje: 0 meses (C0), 2 meses (C2), 4 meses (C4) y 6 meses (C6). Con estos materiales se prepararon extractos en proporción 1:5 (carozo:agua destilada). Se colocaron 10 ml de cada extracto en placas Petri que contenían 10 semillas de cada especie, lechuga y rabanito, sobre papel de filtro. Se compararon con testigos de ambas especies en agua destilada. Se mantuvieron en cámaras de germinación durante 4 días a 25 ºC. Se realizó un diseño experimental en bloques al azar con 5 repeticiones para cada uno de los tratamientos. Se calcularon los siguientes parámetros: Porcentaje de germinación relativa (PGR), Crecimiento de radícula relativo (CRR) e Índice de germinación (IG). Nº semillas germinadas en el extracto PGR = 100 Nº semillas germinadas en el control Elongacion de radículas en extracto (cm) CRR = 100 Elongacion de radículas en control (cm) PGR CRR IG =

3 Estudio del potencial fitosanitario: Antibiogramas. Se preparó un medio de cultivo a base de extracto de carozo con 2 meses (C2) y 4 meses (C4) de compostaje. Se mezcló una parte de carozo y 5 de agua y el líquido resultante (extracto) se utilizó como base para la preparación del medio de cultivo que se realizó añadiendo 20 g de Agar por litro de extracto. Como control se utilizó un medio de agar-agua (A) en la misma concentración. Posteriormente se extendió cada medio en placas Petri y se procedió a la siembra de 5 placas con cada uno de los tres patógenos. Se dejaron 5 placas de cada muestra sin inocular como control negativo. Posteriormente se sellaron las placas y se incubaron a 26ºC. Los patógenos utilizados fueron: Phytophthora infestans: nº de colección 142, Rhizoctonia solani: nº de colección 16, Sclerotinia minor: nº de colección 68, proporcionados por el Centro Regional de Diagnóstico de Plagas y Enfermedades de la Junta de Castilla y León en Aldearrubia (Salamanca). Se observó diariamente el crecimiento de los hongos y se midió el diámetro alcanzado por la colonia hasta que llegó al borde de cada placa. Estudio del potencial fitosanitario: Ensayo de cultivo de planteles in-vitro. Este estudio se llevó a cabo con dos muestras de carozo, compostado (C6) y sin compostar (C0) y los tres hongos descritos en el apartado anterior. Para el carozo compostado (C6) se preparó un extracto (v/v) en agua (A) con las siguientes concentraciones: 1C6:5A, 1C6:10A y 1C6:20A y para carozo sin compostar (C0) se usaron unas concentraciones menores, ya que se preveía una mayor toxicidad: 1C0:40A, 1C0:80A, 1C0:200A. Posteriormente se añadieron 8 ml de cada extracto en tubos de ensayo y se inocularon con cada patógeno. En este medio se introdujo un plantel de tomate. Se realizaron 5 repeticiones, como control se utilizaron muestras sin inocular de las distintas concentraciones, además se realizó un testigo con agua. Se llevó a cabo un seguimiento diario del desarrollo de las plantas, registrando: estado general y número de hojas. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Determinación de fitotoxicidad. Los resultados de esta prueba se muestran en la tabla 1. Podemos observar que el carozo C0 provoca una inhibición total de la germinación en ambas especies. Con el carozo de 2 y 4 meses los IG no llegan al 50% en ningún caso y con el carozo compostado (C6) se obtienen IG del 28% en lechuga y del 84,4% en rabanito. Como vemos se produce una inhibición de la germinación, mucho más acusada en el caso de la lechuga. Con estos resultados no podríamos utilizar con garantías el compost de carozo como sustrato único para cualquier producción. Sin embargo, podría ser componente de sustratos en mezcla con otros materiales. Estudio del potencial fitosanitario: Antibiogramas. Se midieron las colonias que se desarrollaron en los distintos medios de cultivo: (C2), (C4) y testigo (A). En la tabla 2 se muestran los resultados del ensayo expresados como medida del diámetro de las colonias a los 3, 5, 8 y 10 días. Se puede observar la inhibición que ejerce el carozo de 2 meses sobre los tres hongos. En cuanto al carozo de 4 meses, vemos que en el caso de P. infestans y S. minor mejora el crecimiento seguramente debido al aporte de elementos nutritivos, sin embargo sí ejerce una pequeña inhibición sobre R. solani. 439

4 Estudio del potencial fitosanitario: Ensayo de cultivo de planteles in-vitro. En este ensayo se expresan los resultados como presencia/ausencia de enfermedad en los planteles tras la inoculación a los 5, 10 y 15 días. Se observó que en los tratamientos con C6 a los 5 días, los planteles tenían 2 hojas que median 3 cm de largo, mientras que en los tratamientos con C0 los planteles también tenían 2 hojas pero de menor tamaño (2 cm de largo). El día 10 los planteles en el tratamiento 1CO:200A alcanzaron el máximo desarrollo registrado, ya que presentaban 4 hojas, mientras que con el resto de tratamientos sólo aparecían las 2 hojas iniciales. A los 15 días de la inoculación los planteles de todos los tratamientos con C0 tenían 4 hojas, mientras que los planteles de los tratamientos con C6 seguían teniendo 2 hojas. Se comprobó a lo largo del ensayo que en el medio había inoculo vivo de los tres hongos, pero en ningún momento aparecieron síntomas en las plantas, así que podemos concluir que el extracto de carozo ejerce algún tipo de protección puesto que la enfermedad estaba ausente. Agradecimientos Este trabajo ha sido financiado por el proyecto de investigación ITACYL SA-01/2005(R-PGI-05-02). Referencias Coventry, E., Noble, R., Mead, A. and Whipps, J. M Control of Allium white rot (Sclerotium cepivorum) with composted onion waste. Soil Biol. Biochem., 34(7): Hoitink, H. A. J. and Boehm, M. J Biocontrol within the context of soil microbial communities: a substrate-dependent phenomenon. Annu. Rey. Phytopathology, 37: Nico, A El empleo de enmiendas orgánicas para el control de hongos de suelo y nemátodos. p En: Sarandón, S. J. (Ed.). Agroecología: El camino hacia una agricultura sustentable. Ediciones Científicas Latinoamericanas, La Plata. Ortega, M. C., Moreno, M. T., Ordovás, J. and Aguado, M. T Behaviour of different horticultural species in phytotoxicity bioassays of bark substrates. Science Horticulture, 66: Varnero, M.T., Rojas, C. y Orellana, R Índices de fitotoxicidad en residuos orgánicos durante el compostaje. J. Soil Sc Nutr. 7 (1): Tabla 1. GR, ER e IG de semillas de rabanito y de lechuga obtenidos con los extractos de carozo en distintos momentos del proceso de compostaje. GR (%) ER (%) IG (%) Lechuga Rabanito Lechuga Rabanito Lechuga Rabanito C C ,5 26,6 17,7 6,6 C ,1 64,4 25,5 48,3 C ,7 84,4 28,8 84,4 Siendo: germinación relativa (GR) de las semillas, largo de radícula relativo (ER) de las semillas e índice de germinación (IG) de las semillas. 440

5 Tabla 2. Crecimiento de los hongos fitopatógenos (diámetro de colonia) sobre agar-agua (A) y dos extractos de carozo (C2 y C4). P. infestans (cm) R. solani (cm) S. minor (cm) A 0 2,3 0 3 días C C4 0 1,2 0 A 1,2 7,9 1,9 5 días C C4 2,8 6,8 2,1 A 1,6 8,6 * 4,2 8 días C2 0 0,3 0 C4 5,5 8,6 * 5,9 A 8,6 * 8,6 * 8,6 * 10 días C2 0 0,4 0 C4 8,6 * 8,6 * 8,6 * * Máximo, diámetro de la placa. 441