EFECTO DE Trichoderma harzianun EN EL MEJORAMIENTO DEL

EFECTO DE Trichoderma harzianun EN EL MEJORAMIENTO DEL COMPOST DE
LA PTAR DE RÍO FRÍO (FLORIDABLANCA, SANTANDER, COLOMBIA) Y EN EL
COMPORTAMIENTO DE PLANTAS DE LECHUGA Lactuca sativa
Mónica Johana Sarabia Rincón1
Deisy Yadira Vera Carvajal1
María Cristina Vásquez de Díaz2
Milagro León Escobar Múnera3, CDMB, Colombia, (037) 6346133, Cra. 23 No. 37-63,
RESUMEN.
Palabras clave: Trichoderma harzianum, Compost Ptar de Río Frío, plantas de lechuga
Lactuca sativa.
Se realizó un estudio para evaluar la importancia de la adición del hongo Trichoderma
harzianum al compost de la PTAR de Río Frío, como una alternativa efectiva para el
abonamiento de plantas de lechuga Lactuca sativa. El trabajo se desarrolló en tres fases. La
primera fase, se realizó en el Laboratorio de Microbiología de la Universidad de Santander
“UDES”, en donde se aisló e identificó el hongo y se preparó un inoculante de T. harziamum.
En la segunda fase, se preparó el compost inoculado con el hongo en un período de 60 días, y
se determinaron los organismos patógenos y benéficos antes y después de la inoculación. En la
tercera fase, se realizó un ensayo de campo con plantas de lechuga, en la finca “Brisas del
Triunfador” ubicada en la vereda Caneyes, municipio de Piedecuesta , departamento de
Santander, Colombia. Los resultados del estudio indican que el efecto principal del T.
harzianum consiste en mejorar la presencia de microorganismos benéficos en el compost,
especialmente bacterias fijadoras de nitrógeno y bacterias solubilizadoras de fosfatos. Quizás,
éste factor pudo influir en una mayor fertilidad del suelo, lo que produjo un mejor
comportamiento en las plantas de lechuga. El contenido de organismos patógenos (Coliformes
Fecales y Salmonella) en el compost, por debajo de los niveles permisibles según la norma
EPA, sugiere que éste se podría emplear como biosólido tipo A.
INTRODUCCIÓN
Los lodos o biosólidos de la PTAR de Río Frío del municipio de Floridablanca, Santander,
Colombia, son un subproducto resultante del tratamiento anaerobio de aguas residuales,
mediante el sistema UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanquet), flujo ascendente a través de
un manto de lodos (Rodríguez 1995). Su potencial como abono en especies forestales, se ha
demostrado en ensayos de vivero (Escobar y Rodríguez 1996), invernadero (Herrera y Torrado
1999) y en campo (Escobar 1998). En estudios de caracterización y tratamiento del biosólido, se
encontró que éste es muy fértil, posee bajo contenido de metales pesados y, el tratamiento con
aserrín en una proporción 1:1, es una forma técnica y económicamente viable para producir
compost (Escobar 2004). En la actualidad este compost, presenta una calidad óptima para ser
empleado en viveros para la producción de plántulas de especies forestales y ornamentales y
para el abonamiento en programas de arborización de zonas verdes y reforestación, pero aun
falta mayor conocimiento sobre la utilización de estrategias biológicas para mejorar su calidad y
su uso inocuo en la agricultura. El presente trabajo se realizó con el objetivo de obtener soportes
técnicos de la utilización del hongo Trichoderma harzianum para el mejoramiento de la calidad
1
Bacterióloga y Laboratorista Clínico.
Bacterióloga, Profesora de la UDES "Universidad de Santander".email:
[email protected]
2
3
Profesional Especializado, Subdirección Administración de Recursos Naturales, CDMB.
Email: [email protected]
del compost de la PTAR de Río Frío, y su efecto en el suelo y en el comportamiento
agronómico de plantas de lechuga Lactuca sativa.
MATERIALES Y MÉTODOS
Este trabajo se desarrolló en tres fases. La Fase I se realizó en el Laboratorio de Microbiología
de la Universidad de Santander “UDES”; consistió en el aislamiento de T. harzianum a partir
de una cepa ya existente que se había aislado de estudios anteriores (Aparicio y Arias 2004),
luego se identificó el hongo empleando la técnica de microcultivo, después se preparó el inóculo
inicial usando un caldo modificado a base de cereales, sales, glucosa y extracto de levadura,
después se hizo la estandarización y recuento de esporas empleando la técnica de microcultivo 4
para seleccionar la mayor concentración del inóculo y, por último, se preparó el inoculante final
en un medio soporte a base de caldo de arroz. La Fase II, consistió en la aplicación del T.
harzianum al compost de la PTAR de Río Frío en una dosis de 14.4 g de inóculo por 6 litros de
agua en 6 bultos (300 kg) de compost, después se hicieron volteos semanales durante dos
meses; antes y después de la aplicación del hongo, se determinó el pH, MO en mg.g-1, P, B,
Cu, Zn, Fe, Mn en µg.ml-1 y K, Ca. Mg y Al en cmol+.kg-1 (Carrillo y Vinasco 1990); también se
determinaron organismos patógenos como coliformes totales y coliformes fecales en UFC.g -1 y
Salmonella en UFC.25 g-1 y, microorganismos benéficos, principalmente actinomycetos,
bacterias fijadoras de nitrógeno y bacterias solubilizadoras de fosfatos en UFC.g-1. La Fase III
se desarrolló en la finca Brisas del Triunfador, localizada en la vereda Caneyes del municipio de
Piedecuesta, departamento de Santander, Colombia, a una altitud de 1.200 msnm, temperatura
media anual de 22.5 oC, precipitación media anual de 1.200 mm y formación ecológica bosque
húmedo premontano (Espinal 1977). Esta fase consistió en la ejecución de un ensayo de campo
con lechuga, establecido en un diseño experimental de bloques completos al azar (Pimentel
1985), con 3 repeticiones, 4 tratamientos (tabla 1) y unidades experimentales de 24 plantas; para
su evaluación, se determinó en cada tratamiento, la fertilidad del suelo teniendo en cuenta las
variables ya mencionadas y los componentes de las plantas de lechuga, tales como el No. hojas
sanas y dañadas, longitud de la raíz, ancho y longitud de las hojas en cm y peso fresco total
(hojas+raíces) de la planta en g.
Tabla 1. Tratamientos empleados en el ensayo de lechuga, finca Brisas del Triumfador, vereda
Caneyes, municipio de Piedecuesta, Santander, Colombia.
CODIGO
T1
T2
T3
T4
IDENT. TRAT.
Testigo
Fertilización
Compost
Compost + Trichoderma (300x
108 esporas/g)
DESCRIPCIÓN
Suelo
10g triple 15/planta
100 g/planta de compost sin inoculante
100 g/planta de compost con inoculante
La fertilidad del compost y el suelo se interpretó según la guía de análisis químico de suelo
propuesta por Díaz-Romeu y Hunter (1978),
el contenido de organismos patógenos en el
compost se interpretó según la Norma EPA (EPA 1994)). A cada una de las variables
determinadas en el ensayo de lechuga, se hizo el análisis de varianza y la comparación de
promedios con la prueba de Tukey a una probabilidad del 1% (Pimentel 1985).
RESULTADOS Y DISCUSION
Efecto de Trichoderma harzianum en la calidad del compost de la PTAR de Río Frío
El efecto de T. harzianum no fue igual en algunas variables del suelo; incrementó el pH en 1.8%
y las bases inercambiables (K, Ca y Mg) en más del 50%, la M.O. disminuyó en 30% y el P en
4
http//agronomia.uchile.cl/webcursos/microbiologiagraf.
6.1% (tabla 2). Se considera que la inoculación tuvo un bajo impacto en la fertilidad del suelo,
debido a la inconsistencia de los resultados y a que las concentraciones de los elementos
analizados son altas antes y después de la inoculación del hongo, según la guía de
interpretación de análisis químico de suelo para clima medio (Díaz-Romeu y Hunter 1978).
Tabla 2. Algunos componentes de la fertilidad del compost de la PTAR de Río Frío, antes y
después de la inoculación con T. harzianum.
VARIABLE
VALOR
Antes
5.4
170
667
1.5
15.8
2.0
pH
M.O. mg.g-1
P
µg.g-1
K
cmol+.kg-1
Ca
“
Mg
“
INCREM.
%
1.8
- 30
- 6.1
66.6
50.6
60.0
Después
5.5
119
626
2.5
23.8
3.2
En cuanto a los organismos patógenos, se observó una disminución del contenido de coliformes
fecales y salmonella por debajo de los niveles permisibles de la EPA, lo que sugiere que éste
compost tiene potencial para usarse como biosólido tipo A (tabla 3).
Tabla 3. Contenido de organismos patógenos del compost antes y después de 2 meses de la
inoculación con T. harzianum.
ORGANISMO PATOGENO
Colif. fecales UFC.g-1
Salmonella UFC.25 g-1
CONCENT
Antes
2.600
Ausente
Después
9
Ausente
NORMA
EPA
< 1.000
Ausente
Al comparar la presencia de organismos benéficos antes y después de la inoculación del
compost, se observa un incremento muy importante en las bacteria fijadoras de nitrógeno de
cero a 16x10-3 UFC.g-1 y de las bacterias solubilizadoras de fosfatos, que se incrementaron de
cero a 7x10-3 UFC.g-1; los microorganismos restantes no tuvieron cambios relevantes, ya que las
concentraciones iniciales eran altas, como en el caso de las bacterias heterotróficas (tabla 4).
Tabla 4. Efecto de Trichoderna harzianum en los microorganismos benéficos del compost de
la PTAR de Río Frío.
BACTERIAS
Fijadoras de N2
Solubilizadoras de fosfatos
Heterotróficas
CONCENTRACION
(UFC.g-1)
Antes
Después
0
16 x 10-3
0
7 x 10-3
221 x 10-3
322 x 10-3
En resumen se puede comentar que la inoculación con T. harzianum contribuye al mejoramiento
de la calidad del compost, mediante la reducción de organismos patógenos y el incremento de
microorganismos benéficos que pueden favorecer la descomposición del material vegetal
empleado en el compostaje.
Efecto de Trichoderma harzianum en la fertilidad del suelo
Los análisis químicos realizados al suelo antes y dos meses después de la aplicación del
compost con T. harzianum, indican cambios importantes en los elementos nutritivos; en varios
de ellos fueron muy altos, como en el caso de P, Cu y Zn, cuyo incremento fue superior al
600%, en Fe fue del 154% y en Mg de 91.7%. En las variables restantes los incrementos fueron
más bajos e inclusive negativos, como en el caso del pH y K (tabla 5).
Vale la pena mencionar que P y Zn fueron aumentados desde niveles deficientes hasta niveles
adecuados, Fe y Cu fueron incrementados hasta el nivel crítico; en otras variables como la
M.O., K, Ca, Mg y B el efecto no fue relevante e inclusive se mantuvieron por debajo del nivel
crítico o deficiente (Díaz-Romeu y Hunter 1978).
Tabla 5. Cambios en las variables del suelo antes y después de la aplicación del compost con
Trichoderma harzianum.
VARIABLE
VALOR
Antes
5.7
16.4
2.7
0.32
0.91
0.24
0.16
0.92
4.72
16.4
0.05
pH
M.O. mg.g-1
P
µg.g-1
K
cmol+.kg-1
Ca
“
Mg
“
Cu µg.g-1
Zn
“
Fe
“
Mn
“
B
“
INCREM.
%
-1.8
15.9
666.6
-28.1
82.4
91.7
600
682
154
41.5
40.0
Después
5.6
19.0
20.7
0.23
1.33
0.46
0.96
7.2
12
23.2
0.07
Efecto de Trichoderma harzianum en el comportamiento de las plantas de lechuga
Los análisis de varianza realizados a la altura total, longitud de la hoja, ancho de la hoja, No. de
hojas sanas y producción de materia fresca de las plantas de lechuga indican que hubo
diferencias significativas entre los tratamientos a un nivel de probabilidad del 1%; el número de
hojas dañadas no fue afectado en forma significativa por los tratamientos (Saravia y Vera 2006).
En la comparación de promedios se demuestra claramente que el tratamiento del compost
inoculado con T. harzianum es el mejor, ya que supera significativamente a los demás
tratamientos; le siguen en orden de importancia el compost sin inocular, la fertilización y, por
último, el testigo (tabla 6). Cabe anotar que el testigo corresponde a un suelo de muy baja
fertilidad con contenidos deficientes de M.O., P, bases intercambiables y elementos menores
(Díaz-Romeu y Hunter 1978).
Tabla 6. Comparación de promedios de los diferentes componentes de las plantas de lechuga a
un nivel de probabilidad del 1%.
TRATAMIENTO
Testigo
Fert.
Compost
Compost+trich.
AT
7,2 a
12,2 b
16,5 c
18,4 d
LH
5,6 a
8,0 b
13,0 c
15,0 d
AH
2,97 a
5,12 a
8,58 b
9,65 c
NHS
6a
7b
11 c
15 d
LR
7,36 a
10,8 b
14,0 c
17,9 d
PFT
5,2 a
15,3 b
80,8 c
97,6 d
AT: Altura total de la planta en cm, LH: Longitud de la hoja en cm, AH: ancho de la hoja en cm, NHS: No. de hojas
sanas, LR: Longitud de la raíz en cm, PFT: Peso fresco total de la planta en g.
CONCLUSIONES
La inoculación del hongo Trichoderma harzianum en el compost de la PTAR de Río Frío es una
estrategia técnicamente viable para su utilización como abono orgánico en cultivos de lechuga,
debido a las siguientes razones: 1) Contribuyó a mejorar la calidad del compost de la PTAR de
Río Frío ya que disminuyó el contenido de organismos patógenos a niveles permisibles e
incrementó la presencia de microorganismos benéficos como las bacterias fijadoras de nitrógeno
y las bacterias solubilizadoras de fosfatos; 2) Mejoró la fertilidad del suelo ya que elevó a
niveles adecuados algunos elementos nutritivos como P y Zn, además mejoró las
concentraciones de Ca, Mg, Fe, Cu y M.O.; y 3) Aumentó la calidad y productividad de las
plantas de lechuga al inducir mayor producción de hojas sanas y materia fresca, así como
mayor altura y longitud de la raíz, y tamaño de la hojas.
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Bacteriología y Laboratorio Clínico, Universidad de Santander, Facultad de Ciencias de
la Salud. 147 p.
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan su gratitud al Laboratorio de Aguas y Suelos de la CDMB por la
colaboración en los análisis químicos de suelos. Al Laboratorio de Microbiología de la UDES
por los análisis de organismos patógenos y organismos benéficos, al señor Gustavo Dueñes por
su apoyo en la realización del ensayo de campo y al Tecnólogo Forestal José Luis López Otero
por su cooperación en el desarrollo logístico del estudio.