Desarrollo de un biofertilizante a base de biochar y bacterias fosfato solubilizadoras para el cultivo de Allium cepa L. | Development of a biofertilizer based on biochar and phosphate solubilizing bacteria for the Allium cepa L. crop

RESUMEN Objetivo. El objetivo general de la tesis fue desarrollar un biofertilizante a base de biochar y bacterias fosfato solubilizadoras para el cultivo de Allium cepa L. Para ello, la investigación se desarrolló en tres fases. Fase I: Se aislaron bacterias fosfato solubilizadoras (BPS) productoras de ácidos orgánicos y fosfatasas a partir de cultivos de Allium cepa L. Se diseñó un medio de cultivo para las bacterias con componentes de origen económico en donde se incluyó la roca fosfórica (RF) como fuente de fosforo. Se realizaron pruebas de estabilidad del bioinoculante. Fase II: Se realizó la caracterización física química y microbiológica del aserrín de pino que sirvió de materia prima para producción de biochar que sirvió como soporte de las BPS del bioinoculante. A partir de la caracterización inicial se seleccionaron las condiciones de producción y las proporciones de aserrín a emplear para la obtención del biochar. La caracterización final del biochar se realizó implementando técnicas como microscopia electrónica de barrido, análisis próximo, composición nutricional, espectroscopia de infrarrojo. Fase III: Se evaluó el efecto benéfico del bioinoculante en Allium cepa L a escala de laboratorio, invernadero y campo durante 5 meses. Se evaluó el efecto del biofertilizante compuesto por el bioinoculante y el biochar en plantas de Allium cepa L., en materas, empleando un diseño de bloques completamente al azar durante 4 meses. Resultado. El biofertilizante demostró efectos benéficos en el cultivo de Allium cepa L. evidenciados en los resultados de las variables de respuestas evaluadas: Altura del bulbo, diámetro del bulbo, peso fresco, peso seco, nutrientes en bulbo, nutrientes en suelo, con respecto a los demás tratamientos. Conclusión. Las BPS evaluadas en este estudio, tienen la capacidad de solubilizar P de RP a través de la producción de ácidos orgánicos, en especial ácido glucónico el cual se produjo en una proporción de 77,6 % de los ácidos producidos. Además, producen enzimas fosfatasas que están implicadas en la mineralización de P orgánico y también pueden estar implicadas en el proceso de germinación de semillas.

Gobernación de Boyacá

ABSTRACT Objective. The general objective of the thesis was to develop a biofertilizer based on biochar and phosphate solubilizing bacteria for the Allium cepa L. crop. For this, the research was developed in three phases. Phase I: Phosphate solubilizing bacteria (PSB) producing organic acids and phosphatases, were isolated from cultures of Allium cepa L. A culture medium was designed for the bacteria with economic components of that included phosphoric rock (PR) as a source of phosphorus. Bioinoculant stability tests were performed. Phase II: The physical, chemical and microbiological characterization of the pine sawdust that served as raw material for the production of biochar that served as a support for the PSB of the bioinoculant was carried out. From the initial characterization, the production conditions and the proportions of sawdust to be used to obtain the biochar were selected. The final characterization of the biochar was carried out by implementing techniques such as scanning electron microscopy, proximal analysis, nutritional composition, and infrared spectroscopy. Phase III: The beneficial effect of the bioinoculant on Allium cepa L was evaluated at laboratory, greenhouse and field scale for 5 months. The effect of the biofertilizer composed of the bioinoculant and biochar was evaluated on Allium cepa L. plants, in pots, using a completely randomized block design for 4 months. Result. The biofertilizer demonstrated beneficial effects in the Allium cepa L. crop evidenced in the results of the evaluated response variables: bulb height, bulb diameter, fresh weight, dry weight, bulb nutrients, soil nutrients, with respect to the other treatments. Conclusion. The PSB evaluated in this study have the ability to solubilize P from PR through the organic acids production, especially gluconic acid, which was produced in a proportion of 77.6% of the acids produced. In addition, they produce phosphatase enzymes that are involved in the mineralization of organic P and may also be involved in the seed germination process.

Doctor en Ciencias Biológicas

Doctorado

https://orcid.org/0000-0002-1052-8226

https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000027567