Efecto de diferentes tipos de materia orgánica sobre el estado nutricional del suelo y el cultivo
- Autores: Isidoro Carricondo Martínez
- Directores de la Tesis: María del Carmen Salas Sanjuán (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Almería ( España ) en 2023
- Idioma: español
- Número de páginas: 116
- Títulos paralelos:
- Effect of different types of organic matter on the nutritional status of the soil and the crop
- Tribunal Calificador de la Tesis: Julio Muro Erreguerena (presid.), Agustín Sánchez Prados (secret.), Ignacio Irigoyen (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Agricultura Protegida por la Universidad de Almería
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: riUAL
- Resumen
- español
En el sistema de producción hortícola intensivo de Almería se generan cada año alrededor de 2 millones de toneladas de residuos vegetales. Para el aprovechamiento de los restos orgánicos y la implementación de un modelo circular, una de las soluciones más viable es la auto gestión por parte de los agricultores, mediante el uso de los residuos como fuentes de nutrientes y/o enmienda. Para promover esta práctica de gestión es necesario estudiar los efectos de una fertilización orgánica a largo plazo sobre la calidad y cantidad de las producciones.
El objetivo general de este trabajo fue implementar una gestión circular de los residuos en un invernadero durante 6 ciclos consecutivos de tomate (3 años), en contraposición a la fertilización mineral por fertirriego, evaluando principalmente los efectos sobre los rendimientos, la calidad de la producción y las características del suelo. El objetivo general de la tesis es determinar el efecto de la aplicación de enmiendas/fertilizantes orgánicos derivados de residuos vegetales generados en la finca sobre la producción y calidad de los frutos de cultivos de tomate, sobre el estado nutricional del cultivo de tomate (extracto de peciolo), como consecuencia de los cambios generados en las propiedades químicas y biológicas del suelo.
Se establecieron los tratamientos del experimento incorporando al suelo material vegetal procedente de residuo de cultivo fresco, después de procesos de compostaje y vermicompostaje. También se incluyó un tratamiento de control con fertirrigación mineral y un tratamiento de control orgánico con estiércol de cabra compostado.
Los resultados de los experimentos durante los 6 ciclos de cultivo, no dieron diferencias estadísticas en los rendimientos entre tratamientos en el primer ciclo. Sin embargo, en el segundo y tercer ciclo, el rendimiento obtenido con la aplicación de enmiendas orgánicas derivadas de agrorresiduos fue comparable al rendimiento obtenido con fertilizantes. Con respecto al efecto sobre la microbiota del suelo, el tratamiento con compost resultó en una mayor presencia de microorganismos en el suelo. La actividad deshidrogenasa del suelo (DHA), la actividad de la fosfatasa ácida (ACP) y la actividad de la ß-glucosidasa (ß-GLU) generalmente se estimularon más cuando se usaron enmiendas orgánicas. Los resultados mostraron que la abundancia total de bacterias, principalmente la abundancia de bacterias amonificantes, y la actividad enzimática del suelo aumentaron con la aplicación de fertilizantes orgánicos. Los cambios en la abundancia microbiana del suelo se observan a corto plazo y se correlacionan positivamente con la actividad enzimática.
La aplicación de fertilizantes orgánicos permite restaurar la microbiota del suelo, que mineraliza y solubiliza los nutrientes, evitando las deficiencias nutricionales de las plantas (la concentración de N-NO3- y K+ en savia fue estadísticamente comparable a la fertilización mineral) y pérdidas de producción. Entre las diferentes alternativas para valorizar los residuos agrícolas en un sitio de horticultura intensiva, los resultados sugieren que el uso de los residuos vegetales como fuente de nutrientes es una estrategia válida para limitar el uso de fertilizantes químicos, ya que ayuda a mejorar la salud biológica del suelo sin comprometer el rendimiento. El compost o vermicompost de residuos vegetales puede incorporarse satisfactoriamente al suelo. Además, se ha estudiado que la fertilización con materiales derivados de residuos agrícolas mejora la calidad del tomate, lo que resulta en un alto contenido de licopeno, ácido ascórbico y fenoles.
Los resultados indican que el manejo de la nutrición vegetal con vermicompost elaborado a partir de residuos vegetales de ciclos anteriores de tomate, con una dosis estándar de 3 kg m-1 (V3) y una dosis superior de 9 kg m-1 (V9), como única fuente de nutrientes, permite igualar los rendimientos obtenidos con el tratamiento químico de fertirrigación (FI). Además, los tratamientos con enmiendas de vermicompost dieron como resultado tomates de alta calidad nutricional, ya que la dosis de vermicompost a 3 kg m-1 (V3) permite obtener un mayor contenido de licopeno, igual al tratamiento con fertilizantes minerales. Además, los tomates tratados con la dosis mas elevada de vermicompost a 9 kg m-1 (V9) mostraron una mejora en la síntesis de metabolitos secundarios.
En vista de la valorización de residuos agrícolas, futuras investigaciones deberían centrarse en estrategias para enriquecer el compost o vermicompost, derivado de residuos vegetales, con microorganismos para mejorar la eficiencia de los fertilizantes. Además, considerando que la fertirrigación es una práctica común en los sistemas hortícolas, se requiere un mejor conocimiento sobre la potencialidad de los extractos acuosos de compost/vermicompost utilizados como alternativas a las soluciones minerales convencionales. Los resultados de este estudio deberían animar al sector de la horticultura a implementar una estrategia circular en el manejo nutricional de cultivos, reduciendo la necesidad de insumos externos.
- English
In the intensive horticultural production system of Almería, around 2 million tons of vegetable waste are generated each year. For the use of organic remains and the implementation of a circular model, one of the most viable solutions is self-management by farmers, through the use of residues as sources of nutrients and/or amendment. To promote this management practice, it is necessary to study the effects of long-term organic fertilization on the quality and quantity of productions.
The general objective of this work was to implement a circular management of residues in a greenhouse for 6 consecutive tomato cycles (3 years), as opposed to mineral fertilization by fertigation, mainly evaluating the effects on yields, production quality and the characteristics of the soil. The general objective of the thesis is to determine the effect of the application of organic amendments/fertilizers derived from vegetable residues generated on the farm on the production and quality of the fruits of tomato crops, on the nutritional status of the tomato crop (extract of petiole), as a consequence of the changes generated in the chemical and biological properties of the soil.
The treatments of the experiment arose incorporating plant material from fresh crop residue into the soil, after composting and vermicomposting processes. A control treatment with mineral fertigation and an organic control treatment with composted goat manure were also added.
The results of the experiments during the 6 crop cycles did not obtain statistical differences in the yields between treatments in the first cycle. However, in the second and third cycle, the yield obtained with the application of organic amendments derived from agro-waste was comparable to the yield obtained with fertilizers. Regarding the effect on the soil microbiota, the compost treatment resulted in a greater presence of microorganisms in the soil. Three types of enzymatic activity in the soil were quantified depending on the organic matter applied. Soil dehydrogenase (DHA) activity, acid phosphatase (ACP) activity, and β-glucosidase (β-GLU) activity were generally more stimulated when organic amendments were used. The results showed that the total abundance of bacteria, mainly the abundance of ammonifying bacteria, and the enzymatic activity of the soil increased with the application of organic fertilizers. Changes in soil microbial abundance are observed in the short term and are positively correlated with enzyme activity.
The application of organic fertilizers makes it possible to restore the soil microbiota, which mineralizes and solubilizes nutrients, avoiding nutritional deficiencies in plants (the concentration of N-NO3- and K+ in sap was statistically comparable to mineral fertilization) and production losses.
. However, the results that relate production to nutritional status, according to sap analyses, H2PO4- becomes a limiting element for crops when we fertilize with organic amendments such as compost, buried plant remains and manure. This forces us to have to select organic nutrient sources based on their physical, chemical and biological characteristics that allow us to eliminate mineral fertigation from crops, with control over the ability to improve levels in the soil and consequently in sap.
Among the different alternatives to valorize agricultural residues in an intensive horticulture site, the results suggest that the use of vegetable residues as a source of nutrients is a valid strategy to limit the use of chemical fertilizers, since it helps to improve biological health. soil without compromising performance. Compost or vermicompost from plant residues can be satisfactorily incorporated into the soil. In addition, fertilization with materials derived from agricultural residues has been studied to improve tomato quality, resulting in a high content of lycopene, ascorbic acid, and phenols.
The results indicate that the management of plant nutrition with vermicompost made from plant residues from previous tomato cycles, with a standard dose of 3 kg m-1 (V3) and a higher dose of 9 kg m-1 (V9) , as the only source of nutrients, allows to equalize the yields obtained with the chemical treatment of fertigation (FI). In addition, the treatments with vermicompost amendments resulted in tomatoes of high nutritional quality, since the dose of vermicompost at 3 kg m-1 (V3) allows obtaining a higher lycopene content, equal to the treatment with mineral fertilizers. In addition, tomatoes treated with the highest dose of vermicompost at 9 kg m-1 (V9) showed an improvement in the synthesis of secondary metabolites.
In view of the valorization of agricultural plant residues, future research should focus on strategies to enrich compost or vermicompost, derived from plant residues, with microorganisms to improve the efficiency of fertilizers. Furthermore, considering that fertigation is a common practice in horticultural systems, a better understanding of the potential of compost/vermicompost aqueous extracts used as alternatives to conventional mineral solutions is required. The results of this study should encourage the horticulture sector to implement a circular strategy in crop nutritional management, reducing the need for external inputs.
- español
