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Influencia del vermicompost en el crecimiento de las plantas. Aportes para la elaboración de un concepto objetivo.

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Abstract

Numerosos estudios han demostrado que la adición de humus de lombriz a los sustratos de cultivo tiene efectos beneficiosos sobre el crecimiento y desarrollo de gran cantidad de especies vegetales. Los mecanismos a través de los que se produce esta estimulación incluyen el aporte de nutrientes, la mejora de las propiedades físicas del sustrato y el aporte de microorganismos beneficiosos para el desarrollo vegetal capaces de aumentar la disponibilidad de nutrientes y producir sustancias con efectos fitohormonales. En los últimos años se ha dedicado un importante esfuerzo a la investigación de estos efectos hormonales, y más concretamente al papel de las sustancias húmicas como portadoras de sustancias reguladoras del crecimiento vegetal (PGRs). Sin embargo, la existencia de efectos discordantes en la literatura pone de manifiesto la necesidad de abrir nuevas vías de investigación así como de definir de forma más objetiva y clara el concepto de vermicompost.
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Domínguez, Jorge; Lazcano, Cristina; Gómez-Brandón, María
INFLUENCIA DEL VERMICOMPOST EN EL CRECIMIENTO DE LAS PLANTAS.
APORTES PARA LA ELABORACIÓN DE UN CONCEPTO OBJETIVO
Acta Zoológica Mexicana (nueva serie), núm. 2, 2010, pp. 359-371
Instituto de Ecología, A.C.
Xalapa, México
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Acta Zoológica Mexicana (nueva serie)
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Instituto de Ecología, A.C.
México
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Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto
Acta Zoológica Mexicana (n.s.) Número Especial 2 (2010)
359
INFLUENCIA DEL VERMICOMPOST EN EL CRECIMIENTO
DE LAS PLANTAS. APORTES PARA LA ELABORACIÓN DE
UN CONCEPTO OBJETIVO
Jorge Domínguez, Cristina Lazcano & María gómez-BranDón
Departamento de Ecología y Biología Animal. Universidad de Vigo. Vigo E-36310, España. E-mail:
jdguez@uvigo.es, cristina@uvigo.es, mariagomez@uvigo.es
Domínguez, J., C. Lazcano & M. Gómez-Brandón. 2010. Influencia del vermicompost en el
crecimiento de las plantas. Aportes para la elaboración de un concepto objetivo. Acta Zoológica
Mexicana (n.s.), Número Especial 2: 359-371.
RESUMEN. Numerosos estudios han demostrado que la adición de humus de lombriz a los sustratos de
cultivo tiene efectos beneficiosos sobre el crecimiento y desarrollo de gran cantidad de especies vege-
tales. Los mecanismos a través de los que se produce esta estimulación incluyen el aporte de nutrientes,
la mejora de las propiedades físicas del sustrato y el aporte de microorganismos beneficiosos para el
desarrollo vegetal capaces de aumentar la disponibilidad de nutrientes y producir sustancias con efectos
fitohormonales. En los últimos años se ha dedicado un importante esfuerzo a la investigación de estos
efectos hormonales, y más concretamente al papel de las sustancias húmicas como portadoras de sustan-
cias reguladoras del crecimiento vegetal (PGRs). Sin embargo, la existencia de efectos discordantes en
la literatura pone de manifiesto la necesidad de abrir nuevas vías de investigación así como de definir de
forma más objetiva y clara el concepto de vermicompost.
Palabras clave: Sustancias reguladoras del crecimiento vegetal, rizosfera, microorganismos, sustancias
húmicas, agroecología, fertilizantes orgánicos.
Domínguez, J., C. Lazcano & M. Gómez-Brandón. 2010. Influence of vermicompost on plant growth.
Contributions toward the development of an objective concept. Acta Zoológica Mexicana (n.s.),
Número Especial 2: 359-371.
ABSTRACT. Many studies have shown that the addition of vermicompost to plant growing media has
beneficial effects on growth and development of a wide range of plant species. Some of the proposed
mechanisms involved in this growth stimulation are: nutrient release, enhancement of physical proper-
ties of the substrates and inoculation of beneficial microorganisms with the ability to increase the solu-
bility of essential nutrients for plant growth and produce plant growth promoting substances. In the last
years research efforts have been centered in the investigation of these hormonal effects and, more pre-
cisely, on the role of humic substances as carriers of these plant growth regulating substances (PGRs).
However, the existence of conflicting results in the literature evidences the need for new research lines
and definition of a clear and objective concept of vermicompost.
Key words: Plant growth regulating substances, rhizosphere, microorganisms, humic substances, agro-
ecology, organic fertilizers.
ISSN 0065-1737 Acta Zoológica Mexicana (n.s.) Número Especial 2: 359-371 (2010)
Recibido: 16/05/2008; aceptado: 08/01/2010.
Domínguez et al.: Vermicompost y crecimiento vegetal
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INTRODUCCIÓN
Efectos de las lombrices en la fertilidad de los suelos
Los efectos beneficiosos de las lombrices de tierra en la fertilidad del suelo se cono-
cen desde hace tiempo. A lo largo de los últimos cincuenta años, han sido numerosos
los ejemplos que han demostrado que tanto en poblaciones naturales, como en pobla-
ciones introducidas artificialmente, las lombrices pueden tener efectos significativos
sobre el crecimiento vegetal. Los ejemplos más relevantes han sido ilustrados en los
trabajos de Lee (1985), Edwards et al. (1995), Edwards & Bohlen (1996), Edwards
(1998) y Brown et al. (1999). Otros trabajos como los de van Rhee (1965), Atlaviny-
te (1974), Edwards & Lofty (1976, 1980), Atlavinyte & Vanagas (1982) y Stephens
& Davoren (1995), demuestran que la adición de lombrices al suelo produce un in-
cremento en el crecimiento de varias especies de cereales en zonas templadas. Más
recientemente mediante una serie de experimentos de campo, se ha demostrado que la
inoculación de lombrices en terrenos agrícolas tropicales puede tener también efectos
notables sobre el crecimiento y rendimiento vegetal (Spain et al. 1992, Brown et al.
1999, Lavelle & Spain 2001).
Entre los efectos beneficiosos de las lombrices se incluyen la mejora de algunas
propiedades físicas del suelo como la estructura (Jongmans et al. 2003), la turba-
ción (Edwards 1998), la capacidad de retención de agua, el drenaje y la formación
y degradación de agregados (Edwards & Bohlen 1996), así como efectos químicos
y biológicos en la degradación de la materia orgánica y en el ciclado de nutrientes
(Edwards & Bohlen 1996, Edwards 1998). Todos estos procesos contribuyen de for-
ma fundamental a la fertilidad del suelo y por lo tanto al crecimiento vegetal y a la
productividad de los cultivos.
A pesar de que los microorganismos constituyen una fuente muy importante de
alimento para las lombrices (Edwards & Fletcher 1988), la biomasa de bacterias, hon-
gos y actinomicetes suele ser mayor en las deyecciones frescas de las lombrices que
en el suelo circundante (Edwards & Bohlen 1996). Estos aumentos podrían deberse
al incremento en las poblaciones microbianas tras el paso por el intestino de las lom-
brices, bien debido a que el alimento que seleccionan constituye un sustrato más rico
para el desarrollo microbiano, o bien por que la fragmentación de la materia orgánica
en sus molleja incrementa la superficie disponible para el ataque microbiano (Dkhar
& Mishra 1986, Tiwari & Mishra 1993). Se ha demostrado además que las lombrices
pueden incrementar la actividad y la biomasa microbiana del suelo (Schindler-Wes-
sels et al. 1996). Existen numerosas evidencias científicas que demuestran que las
lombrices estimulan considerablemente la descomposición de la materia orgánica,
tanto durante el paso a través de sus intestinos como en el proceso de envejecimiento
de las deyecciones (Scheu 1987, Daniel & Anderson 1992, Aira et al. 2003, 2007).
La aceleración de la descomposición de la materia orgánica inducida por las lom-
brices de tierra, especialmente las epigeas, ha sido aprovechada para el tratamiento
Acta Zoológica Mexicana (n.s.) Número Especial 2 (2010)
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de residuos orgánicos como residuos animales, agrícolas, urbanos e industriales y su
transformación en fertilizantes orgánicos. Las lombrices se encargan de fraccionar el
sustrato orgánico estimulando la actividad microbiana e incrementando las tasas de
mineralización, de forma que el residuo orgánico se transforma rápidamente en un
substrato humificado cuya textura y tamaño de partícula son mucho más finas que
las de los compost termofílicos tradicionales. Estos procesos han sido detallados por
Edwards (1998) y Domínguez (2004).
De la misma forma que hay estudios que ponen de manifiesto los efectos positivos
de las lombrices sobre el suelo y las plantas, también hay bastantes estudios que de-
muestran que el empleo de vermicompost puede producir también efectos positivos,
evidenciando así los efectos indirectos de las lombrices sobre las plantas.
En los últimos años, y debido a la creciente demanda de productos de agricultura
ecológica en el mercado, se ha producido un incremento considerable en la produc-
ción y la aplicación de este tipo de abonos orgánicos. Al mismo tiempo también ha
aumentado la investigación acerca de los posibles efectos beneficiosos sobre el cre-
cimiento vegetal y los mecanismos responsables. Este artículo presenta una revisión
de las evidencias científicas de los efectos del vermicompost en el crecimiento de las
plantas con el fin de aportar una visión global y objetiva y contribuir al desarrollo de
nuevas vías de investigación.
Efectos del vermicompost en el crecimiento de las plantas
Se ha demostrado que la adición del vermicompost a los suelos y sustratos de cultivo
incrementa considerablemente el crecimiento y la productividad de una gran cantidad
de cultivos hortícolas tales como el tomate (Atiyeh et al. 1999, Atiyeh et al. 2000a,
Atiyeh et al. 2000b, Atiyeh et al. 2001, Hashemimajd et al. 2004, Gutiérrez-Miceli
et al. 2007, Steffen et al., ese número), la lechuga (Steffen et al., ese número), los
pimientos (Arancon et al. 2004a), los ajos (Argüello et al. 2006), las fresas (Arancon
et al. 2004b), algunas plantas medicinales (Prabha et al. 2007), algunas leguminosas
como el garbanzo verde (Karmegam et al. 1999), algunas gramíneas como el sorgo
(Reddy & Ohkura 2004, Sunil et al. 2005) y el arroz (Bhattacharjee et al. 2001), algu-
nas hierbas aromáticas como la albahaca (Anwar et al. 2005), algunos frutales como
el plátano (Cabanas Echevarria et al. 2005) y la papaya (Acevedo & Pire 2004), y al-
gunas plantas ornamentales como los geranios (Chand et al. 2007), los tajetes (Atiyeh
et al. 2002a), las petunias (Arancon et al. 2008), los crisantemos (Hidalgo & Harkess
2002a) y las flores de pascua (Hidalgo & Harkess 2002b).
A diferencia de los fertilizantes minerales, el vermicompost constituye una fuente
de nutrientes de liberación lenta, que se van poniendo a disposición de la planta a
medida que ésta los va necesitando (Chaoui et al. 2003). Además, la adición de ver-
Domínguez et al.: Vermicompost y crecimiento vegetal
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micompost puede producir una mejora significativa en las propiedades físicas tanto
de los sustratos artificiales de cultivo (Hidalgo & Harkess 2002a, b) como del suelo
(Marinari et al., 2000, Atiyeh et al., 2001, Bhattacharjee et al., 2001, Ferreras et al.,
2006).
Por otra parte la aparición de otros trabajos ha puesto de manifiesto que los efectos
del vermicompost podrían no reducirse a los meramente físicos y/o químicos y seña-
lan la posible existencia de mecanismos biológicos de estimulación del crecimiento
vegetal. Scott (1988) observó que la adición de pequeñas dosis de vermicompost al
medio de cultivo de las especies ornamentales Chaemocyparis lawsonian, Elaeagnus
pungens, Cuppressocypari leylandii, Phyracantha spp., Cotoneaster conspicus y Vi-
burnum bodnantense producía incrementos significativos en el crecimiento respecto
a un medio control suplementado con una dosis de nutrientes equivalente. Edwards
& Burrows (1988) señalaron que el crecimiento de varias especies ornamentales,
cultivadas en los sustratos originados tras el procesamiento de residuos orgánicos
por la especie de lombriz Eisenia fetida, fue mucho mayor de lo esperable para ser
causado únicamente por la modificación en la disponibilidad de nutrientes por la ac-
ción de las lombrices. Señalaron además que estos efectos se mantenían aún cuando
el vermicompost era diluido en proporción 20:1 con otros materiales de cultivo, y
el contenido de nutrientes era igualado al de los fertilizantes minerales. Además, el
patrón de crecimiento de las plantas, que incluía alteraciones en el desarrollo foliar,
en la elongación de la raíz y del tallo, y floración, apuntaba a la posible existencia
de algún factor biológico distinto al del aporte de nutrientes, como la producción de
sustancias capaces de influenciar el crecimiento vegetal (ácidos húmicos, enzimas
libres), como responsables de estos efectos.
Producción de sustancias reguladoras del crecimiento vegetal
Parece claro que la rápida descomposición de los residuos orgánicos que llevan a
cabo las lombrices con los microorganismos, da lugar a sustratos con una actividad
y diversidad microbianas considerablemente mayores que las del residuo de partida,
llegándose a multiplicar varias veces los valores iniciales (Aira et al. 2007). Este in-
cremento de la actividad microbiana además de aumentar la tasa de transformación de
nutrientes a formas más fácilmente asimilables por las plantas, puede afectar al cre-
cimiento vegetal mediante el incremento en la actividad enzimática, la supresión de
enfermedades y la producción de sustancias reguladoras del crecimiento, ó PGRs (Plant
Growth Regulating Substances) como se ha venido demostrando últimamente.
A lo largo de los últimos años se han aportado gran cantidad de pruebas que
demuestran que los microorganismos, incluyendo algas, levaduras, actinomicetos,
hongos y bacterias son capaces de producir PGRs tales como auxinas, giberelinas,
citoquininas, etileno y ácido abscísico en cantidades apreciables (Arshad & Frankem-
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berger 1993, Frankemberger & Arshad 1995). Muchos de los microorganismos que
se pueden encontrar en la rizosfera son capaces de producir tales sustancias (Vessey
2003). Barea et al. (1976) encontraron que de 50 cepas bacterianas aisladas de la
rizosfera de distintas especies vegetales, un 86% era capaz de producir auxinas, un
58% giberelinas, y un 90% sustancias con actividad kinetina. Existen gran cantidad
de trabajos que demuestran la producción de sustancias reguladoras del crecimien-
to vegetal por poblaciones mixtas de microorganismos del suelo, pero sin embargo
existe poca información acerca de su disponibilidad para las plantas, su persistencia
y degradación en el suelo, así como de sus efectos en el crecimiento vegetal (Arshad
& Frankemberger 1993, Frankemberger & Arshad 1995).
Algunos trabajos demuestran que las sustancias reguladoras del crecimiento vege-
tal pueden ser tomadas por las plantas en cantidades suficientes como para producir
cambios en su crecimiento. Algunos ejemplos incluyen el aumento del crecimiento
de gramíneas por auxinas producidas por Azospirillum brasilense (Kucey 1983, Bar-
bieri et al. 1986) o la promoción del crecimiento de la caña de azúcar por auxinas
producidas por rizobacterias del género Enterobacter (Mirza et al. 2001). Existe una
evidencia creciente de que las giberelinas de origen microbiano pueden alterar el cre-
cimiento y desarrollo vegetal. Recientemente, Gutiérrez-Mañero et al. (2001) demos-
traron que determinados extractos de las rizobacterias Bacillus pumilus y Bacillus
licheniformis contenían giberelinas capaces de estimular el crecimiento de mutantes
enanos de alisos. Por otra parte, el incremento en el vigor de las plántulas de algunas
especies vegetales ha sido atribuido a la producción de citoquininas por los microor-
ganismos Arthrobacter y Bacillus spp. en el suelo (Inbal & Feldman 1982, Jagnow
1987).
Se ha sugerido que las lombrices podrían ser agentes importantes capaces de
influenciar la producción de sustancias promotoras del crecimiento vegetal por los
microorganismos mediante la estimulación y promoción de la actividad microbiana
tanto en suelos como en sustratos orgánicos (Nielson 1965, Springett & Syers 1979,
Graf & Makeschin 1980, Tomati et al. 1983, Grappelli et al. 1987, Dell´Agnola &
Nardi 1987, Nardi et al. 1988, Tomati et al. 1987, 1988, 1990, Tomati & Galli 1995).
Krishnamoorty & Vajranabhiah (1986) demostraron, mediante experimentos lleva-
dos a cabo con varias poblaciones de lombrices, que siete de las especies estudiadas
eran capaces de incrementar la producción de auxinas y citoquininas en residuos
orgánicos. Además mostraron que existía una fuerte correlación entre las poblacio-
nes de lombrices y la cantidad de auxinas y citoquininas encontradas en 10 suelos
de cultivo diferentes. Estos autores señalaron que ambas sustancias podían persistir
en el suelo hasta 10 semanas, aunque podían ser degradadas en pocos días si eran
expuestas a la luz solar.
Existen otros autores que sostienen que las lombrices son las responsables de la
producción de sustancias con efecto hormonal. El primero en sugerir esta teoría fue
Domínguez et al.: Vermicompost y crecimiento vegetal
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Gavrilov (1963), y esta teoría fue reforzada por la primera prueba de la presencia de
PGRs en tejidos de Aporrectodea caliginosa, Lumbricus rubellus, y E. fetida, aporta-
da por Nielson (1965), el cual aisló sustancias indólicas de las lombrices y observó un
incremento significativo en el crecimiento de plantas de guisante debido a la adición
de extractos de las lombrices. Nielson extrajo además una sustancia de las especies
Aporrectodea longa, Lumbricus terrestris, y Dendrobaena rubidus, capaz de estimu-
lar el crecimiento vegetal; sin embargo, sus experimentos no excluían la posibilidad
de que dichas sustancias procediesen de los microorganismos existentes en el intesti-
no y tejidos de las lombrices.
Graff & Makeschin (1980) estudiaron los efectos de sustancias producidas por
L. terrestris, A. caliginosa y E. fetida en la producción de biomasa de la ballica (Lo-
lium sp.). Añadieron los lixiviados del riego de macetas que contenían lombrices a
macetas sin lombrices, y concluyeron que ciertas sustancias capaces de influenciar
el crecimiento vegetal, ó PGIs (Plant Growth Influencing Substances), habían sido
liberadas en el suelo por las tres lombrices, aunque no siguieron especulando acerca
de la naturaleza de estas sustancias. Más recientemente, El Harti et al. (2001a, 2001b)
mostraron que un extracto bruto de la lombriz L. terrestris era capaz de estimular la
rizogénesis en semillas de haba debido a la presencia de compuestos indólicos de ori-
gen endógeno. Tomati et al. (1983, 1987, 1988), Tomati et al. (1990), Grapelli et al.
(1987) y Tomati & Galli (1995) observaron que los incrementos en el crecimiento de
varias especies ornamentales y champiñones al aplicar vermicompost de diferentes
especies eran mucho mayores de lo que cabía esperar por el mero aporte de nutrientes
contenidos en las dosis de humus aportadas. Además los efectos sobre el crecimiento
incluían la estimulación del enraizado, cambios en el tiempo de floración y el alar-
gamiento de los entrenudos. Mediante la comparación del crecimiento de Begonia,
Petunia y Coleus, tras la adición de extractos acuosos de vermicompost o auxinas,
giberelinas y citoquininas, concluyeron que existía gran evidencia de efectos hormo-
nales originados por la actividad de las lombrices.
El papel de las sustancias húmicas como estimuladoras
del crecimiento vegetal
El vermicompost originado a partir de residuos ganaderos, restos de comida, lodos
de depuradora ó lodos de la industria papelera, contiene gran cantidad de sustancias
húmicas (Atiyeh et al. 2002b, Canellas et al. 2002, Arancon et al. 2002). Los estudios
realizados acerca de los efectos de estas sustancias sobre el crecimiento vegetal, bajo
condiciones de nutrición mineral adecuada, han mostrado resultados muy positivos
(Chen & Aviad 1990, Hayes & Wilson 1997). Las sustancias húmicas incrementaron
de forma significativa la producción de biomasa de plántulas de maíz y avena (Lee
& Bartlett 1976, Albuzio et al. 1994), el número y la longitud de raíces en plantas
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de tabaco (Mylonas & Mccants 1980), la biomasa de tallos, raíces y nódulos en soja,
cacahuete, y trébol (Tan & Tantiwiramanond 1983), el crecimiento vegetativo en
plantas de chicoria (Valdrighi et al. 1996) y la inducción de la formación de tallos y
raíces de ciertos cultivos tropicales en cultivo in vitro (Goenadi & Sudharama 1995).
El tratamiento de células de zanahoria con sustancias húmicas extraídas de las de-
yecciones de A. rosea aumentó el crecimiento celular e indujo cambios morfológicos
similares a los inducidos por las auxinas (Muscolo et al. 1999).
La adición de sustancias húmicas a los sustratos de cultivo produce una curva
de crecimiento típica de una respuesta hormonal. A concentraciones bajas, el aporte
de sustancias húmicas produce un incremento proporcional en el crecimiento de la
planta, mientras que a concentraciones mayores se observa una disminución del cre-
cimiento. Este mismo patrón se ha observado tras la adición de vermicompost a sus-
tratos de cultivo fertilizados con cantidades abundantes de los nutrientes esenciales
(Atiyeh et al. 1999, 2000a, b, c, d).
En los últimos años se ha investigado la actividad biológica de las sustancias hú-
micas, especialmente de las derivadas de las deyecciones de las lombrices de tierra
(Dell’Agnola & Nardi 1987, Nardi et al. 1988, Muscolo et al. 1993). Las sustancias
húmicas están formadas por asociaciones supramoleculares de moléculas orgánicas
relativamente pequeñas agrupadas principalmente por enlaces hidrofóbicos. Estos
complejos moleculares pueden disociarse dando lugar a fracciones de mayor ó menor
peso molecular. Se ha comprobado que la actividad biológica se encuentra ligada a
las fracciones de menor peso molecular (Dell’Agnolla & Nardi 1987) que son las que
más fácilmente se absorben y alcanzan la pared celular de las plantas (Nardi et al.
2002). Estas fracciones, en las que se han encontrado adsorbidas ciertas fitohormonas
como el ácido indol acético (Quaggiotti et al. 2004, Canellas et al. 2002), son capaces
de inducir la formación y el crecimiento de raíces laterales por medio de la activación
de las bombas de H+-ATPasa de la membrana celular y de las vacuolas (Canellas et
al. 2002, Zandonadi et al. 2006), así como de incrementar la absorción de nutrientes
como los nitratos, mediante la activación de la trascripción de genes responsables de
su transporte y metabolismo (Quaggiotti et al. 2004).
Apuntes críticos y necesidades futuras en la investigación del efecto
del vermicompost en el crecimiento vegetal
A la luz de estas evidencias científicas parece bastante claro que el vermicompost
es un complejo constituido por una amalgama de deyecciones de lombriz (incluyen-
do metabolitos propios de las especies utilizadas), materia orgánica humificada y
microorganismos, cuya adición a los medios de cultivo es capaz de incrementar la
germinación, el crecimiento, la floración, la fructificación y la resistencia a patógenos
de una gran cantidad de especies vegetales. Esta estimulación en el desarrollo y creci-
Domínguez et al.: Vermicompost y crecimiento vegetal
366
miento podría estar causada por la acción de varios mecanismos tales como el aporte
gradual de nutrientes, la mejora de las propiedades físicas del sustrato y el aporte
de microorganismos beneficiosos para el desarrollo vegetal capaces de aumentar la
disponibilidad de nutrientes y de producir una diversa gama de sustancias con acción
hormonal.
Algunos trabajos recientes muestran que los efectos del vermicompost pueden
variar dependiendo de la especie vegetal considerada e incluso de la variedad (Zaller
2007), así como del material de partida, proceso de producción del vermicompost,
tiempo de almacenamiento, y tipo de sustrato al que se vaya a incorporar (Rodda et
al. 2006, Roberts et al. 2007). Además Lores et al. (2006) demostraron que en fun-
ción de la especie de lombriz empleada y del residuo de partida, las comunidades mi-
crobianas originadas tras el vermicompostaje eran diferentes, lo que podría implicar
distintas capacidades para estimular el crecimiento de las plantas.
A pesar de que la mayor parte de las investigaciones desarrolladas hasta el mo-
mento se han centrado en el estudio de los efectos hormonales, estas evidencias cien-
tíficas ponen de manifiesto la complejidad de las interacciones vermicompost-planta
así como la ausencia de un concepto claro y objetivo de vermicompost. El desarrollo
de investigaciones en este sentido supondría una contribución importante tanto para
la agricultura ecológica, acusada de graves carencias científicas (Trewavas 2001), co-
mo para la ecología del suelo, permitiendo desenmarañar algo más la compleja trama
de las relaciones entre las plantas y el suelo.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo fue apoyado por la Xunta de Galicia (07MRU023383PR). Cristina Laz-
cano ha sido financiada por una beca de la Fundación “La Caixa”. María Gómez-
Brandón ha sido financiada por una beca FPU del Ministerio Español de Educación
y Ciencia.
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... El vermicompost es un producto orgánico estabilizado (Mahmoud y Ibrahim, 2012) y, al igual que los lixiviados generados en el proceso, mejora las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo cuando se aplica al mismo (Domínguez et al., 2010). La materia orgánica del vermicompost aporta nutrientes (carbono, nitrógeno, fósforo, potasio, entre otros) que la biomasa microbiana utiliza para su mantenimiento y reproducción. ...
... Estos resultados contribuyen a reforzar lo observado en invernadero, en donde se consideró que la materia orgánica que aporta el vermicompost al incorporarlo al suelo es mineralizada a lo largo del tiempo (Domínguez et al., 2010) y los nutrientes no están disponibles inmediatamente como cuando se aplican lixiviados. En estos últimos se encontró una fracción de materia orgánica fácilmente disponible. ...
... Por otro lado, una alternativa para contribuir a la sostenibilidad y un mayor equilibrio del entorno agrícola, son los abonos orgánicos (Benzing, 2001). El efecto en el crecimiento y producción en los cultivos al utilizar enmiendas orgánicas es justificado, por varios factores, entre ellos: mejoras químicas y físicas en el suelo; mayor actividad y cantidad de microoganismos que facilitan la mineralización; síntesis de sustancias enzimáticas, reguladoras de crecimiento y supresoras de patógenos (Domínguez et al, 2010). ...
... Varios estudios demuestran mejoras del crecimiento y del rendimiento, asociados a la utilización de subproductos mediante los abonos orgánicos y en ocasiones con rendimientos por encima de los obtenidos con un manejo convencional (Carrera et al, 2007;Demir et al, 2010). Este efecto en el crecimiento y producción en los cultivos se debe a diversos factores, entre ellos: reducción de la densidad aparente al aumentar la porosidad y aeración del suelo, mayor retención del agua, alta actividad y biomasa microbiana que mejora la mineralización de los nutrientes y una alta actividad enzimática, un aumento del CIC, síntesis de sustancias reguladoras de crecimiento y supresividad de patógenos debido a los microorganismos incorporados (Domínguez et al, 2010). ...
Thesis
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Efecto del biocarbón, lombricompost y Robust® aplicados al suelo sobre el desarrollo y tolerancia del pepino (Cucumis sativus L.) a la mosca blanca (Bemisia tabaci Gennadius) bajo condiciones de invernadero en Barva, Heredia.
... Abreu et al. [22] también demostraron que el mayor número de hojas por planta se obtuvo en el tratamiento con fertilización sintética que supera estadísticamente al tratamiento orgánico con humus de lombriz. Los efectos del crecimiento de plantas con el uso de extractos de vermicompost son derivados del aporte de nutrientes, mejoramiento de las propiedades físicas del suelo, además de sustancias orgánicas de acción hormonal, Domínguez et al. [23]. ...
Article
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An alternative to synthetic fertilization is the use of organic fertilizers in the form of compost, vermicompost, extracts or liquids, since they also provide nutrients to the soil, but without affecting the environment. The objective of the present work was to evaluate the efficacy of organic fertilization from humic extracts of vermicompost and leonardite in the development of the cucumber (Cucumis sativus) crop in open field. Three treatments were evaluated, one without fertilization (T1) another with organic fertilization (T2) and another with traditional synthetic fertilization (T3) on the variable´s diameter and stem length, number of leaves per plant and yields of commercial fruit and lag. The result of the comparison of means for length and diameter of the stem does not show statistical differences (P≤0.05) between T2 and T3, but the control does, it is exceeded by both. The number of leaves per plant was higher with T3 than with T2 (P≤0.05). Fruit yield was not significantly affected, regardless of the treatment used (P≤0.05).
... Con relación a las propiedades químicas del suelo, la aplicación de lombrihumus modifica características como la fertilidad, aumentando el contenido de nutrientes disponibles para las plantas (Flores et al., 2009) incrementa el contenido de C orgánico en el suelo (Durán et al., 2013;Flores et al., 2009) Las cualidades físicas y químicas del lombrihumus favorecen el incremento en el crecimiento vegetal y la productividad de los cultivos (Dimas et al., 2008). El lombrihumus es un material estabilizado con un aspecto parecido a la turba, finamente dividido con alta porosidad, aireación, drenaje y capacidad de retención de agua y con una baja relación C: N (Domínguez et al., 2010). ...
Article
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p>La actual crisis medioambiental no ha dejado fuera de su alcance la afectación a la salud y fertilidad del suelo al causar un acelerado deterioro de su capacidad productiva afectado directamente a los rendimientos agrícolas a nivel global. En respuesta y para el aumento de la resiliencia de los agroecosistemas a la improductividad de los suelos se utiliza el lombrihumus. En este estudio testamos la capacidad de adaptación y productiva de las lombrices con distintas dietas: residuos frescos de cocina, papel húmedo, pasto picado y estiércol vacuno - testigo. Previamente se determinó la viabilidad de atención de las dietas con la caracterización de residuos producidos por el comedor universitario del campus donde se llevó el experimento. Se usaron las especies roja californiana (Eisenia foetida) y roja cubana (Eudrillus sp) en canoas de un metro cúbico (1 m3) donde se les suministro el alimento. Se midió la producción total, la velocidad y porcentaje de asimilación de la dieta. Complementariamente se realizó el análisis nutricional del lombrihumus por cada tratamiento. A los datos obtenidos se les aplico el Análisis de la Varianza (ANOVA) y la Diferencia Mínima Significativa (DMS) en el programa estadístico SPSS 23.0. Los tratamientos T1 (residuos frescos de cocina) y T2 (papel húmedo) mostraron resultados significativamente en los aspectos productivos y nutricionales, por ello pueden ser utilizados como sustito del tratamiento T4 (estiércol de vaca – testigo). Deben de repetirse el ensayo en distintas épocas del año, condiciones ambientales variables, con mayor número de repeticiones y combinación de los tratamientos.</p
... DM = Dry matter; T1 = Earthworm humus; T2 = humic acids; T3 = urea; T4 = Earthworm humus + urea; T5 = humic acids + urea; T6 = control. Sin embargo, coincide con los trabajos de Thirunavukkarasu y Vinoth (2013); Sharma y Banik (2014), donde alcanzan la mayor producción con fertilización orgánica e inorgánica (7). ...
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El uso de abono es cada vez más frecuente en la agricultura por su efecto positivo sobre la fertilidad del suelo. El objetivo del presente estudio fue determinar la altura de planta, número de tallos por m2, longitud foliar, número de hojas por tallo y rendimiento de materia seca de triticale (X Triticum secale Wittmack), fertilizado con abono (humus de lombriz y ácidos húmicos) y urea. Los tratamientos fueron: humus de lombriz, ácidos húmicos, urea, humus de lombriz + urea, ácidos húmicos + urea y testigo. Se utilizó un diseño completo al azar, con 6 tratamientos y 3 repeticiones, en unidades experimentales de 60 m2 y densidad de siembra de 100 kg de semilla por ha. Los mayores resultados de producción indican que la combinación de la fertilización orgánica e inorgánica fue mejor que los demás tratamientos (p0,05). La producción de triticale en los tratamientos con urea fue hasta un 70% superior al testigo y a los tratamientos únicamente con abonos.
Article
Cocoa (Theobroma cacao L.) is a tropical plant with high ecological, economic and social impact in Mexico. However, its yield has decreased due to the low technification of the crop, the advanced age of the plantations and pest attack and diseases. The objective of this study was to evaluate the microbial activity in different treatments where vermicompost and the arbuscular mycorrhizal fungus Rhizophagus intraradices were applied and to know the effects on growth and nutrition of cocoa seedlings in greenhouse phase. Vermicompost and Peat Moss substrates were used in concentrations of 25 and 50% and the Technical Instruction on Production with and without the application of the mycorrhizal fungus. Growth, plant nutrition and microbial activity were determined in each treatment. The best results were obtained in treatments with 50% vermicompost and 50% vermicompost + Peat Moss, with increases in microbial activity, foliar phosphorus and number of spores of the mycorrhizal fungus. The plants inoculated with the mycorrhiza increased their height and improved their nutritional status in greenhouse phase.
Article
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Vermicomposts increase the availability and assimilation of nutrients and natural growth promoter substances. In addition, vermicomposts contribute to numerous physiological responses in plants, such as increased growth and yield. Our study was developed with the objective of comparing the effect of synthetic auxins and vermicomposts on the growth and yield of gray squash Cucurbita pepo L., cultured under greenhouse conditions. A randomized block design was used with the following f ive treatments: synthetic auxins -Amcotone®- applied to foliage (AUX); vermicopost -VioHache®- incorporated into the soil at 5 (DBV); 10 (DMV); and 15 Mg ha-1 (DAV); and a control treatment (TES). The results obtained showed that the synthetic auxins and all vermicompost doses promoted plant growth. The highest yields, 40.5 and 37.9 Mg ha-1, were obtained with DBV and DMV, respectively. The medium-sized gray squash (18.9 to 22.8 cm, 3.9 to 4.4 cm, and 101 to 225 g) was the most produced, with 58.6 to 74.5% of the total yield. The yield of medium gray squash obtained with synthetic auxins or vermicomposts increased from 26.9 (DMV) to 61.1% (DBV), compared with TES (17.5 Mg ha-1).
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This study aims to verify the most suitable substrate formulation based on proportions of earthworm humus and soil to improve the quality of organic strawberries. Vermicomposting generated humus and strawberry seedlings were planted in different humus:soil ratios: (0:100; 20:80; 40:60; 60:40; 80:20 and 100:0, respectively). The proportional conditions were characterized after planting and after 60-day cultivation, plants were harvested, and chemical characterizations of the soil and plants were made. We verified that with an increase of humus content in the substrate, an increase in values of N, P, K, pH and organic matter in soil and dry and fresh mass in shoot area of the plants were noticed. In relation to fruits, pH, humidity and sodium concentration, the authors noticed no change under any conditions and ash content was lower when an increase of humus in soil was observed. Higher values of potassium and protein occurred from 40:60 and 60:40, respectively. Higher values for average strawberry production were verified from 60:40 condition. Reducing sugars and titratable acidity increased and stabilized at 20:80 and 60:40, respectively. Thus, in order to avoid excess of nutrients in the substrate, which can hinder plant growth, humus condition in the ratio 60:40 humus:soil is recommended for higher values of production, nutrients and protein in strawberry cultivation.
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The global trend of the consumption of harmless fruits from sustainable agricultural systems demands the need to look for alternatives to the use of agrochemicals. In this context, the research aimed to determine the effect of the application of vermicompost (HL) and seaweed cream (AM) on the yield and profitability of watermelon fruits var. Santa Amelia in San Camilo irrigation, Arequipa - Peru. Three levels of HL were studied: 4 t·ha-1 (HL4); 8 t·ha-1 (HL8); 12 t·ha-1 (HL12); and two levels of AM: 2 l·ha-1 (AM2) and 4 l·ha-1 (AM4), from which 6 treatments emerge in experimental design of random complete blocks (DBCA), with factorial arrangement 3 x 2. HL was incorporated into the soil in full dose at 30 days from the planting of the plant in a localized manner; AM was applied via foliar to 30 and 60 days of sowing. The highest yield was achieved with HL8AM2 treatment (48,62 t·ha-1), with an average weight of 9,2 kg·fruit-1; however, the highest profitability of the crop was achieved with HL4AM2 (124%). No significant statistical differences were observed in the content of total soluble solids (SST) due to the effect of the treatments.
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This paper provides information on the use of organic substrates made from cattle manure treated to cucumber production. The work performed in greenhouse conditions in 2011, at the Technological Institute of Torreón (ITT), Torreon, Coahuila. The experimental design was completely randomized; considering four treatments with four replications: vermicompost + sand (20:80 v/v); solarized manure + sand (20:80); vermicompost + solarized manure + sand (10:10:80) and a control treatment manure (Steiner solution). The substrate mixtures were formulated based on volume (v/v) using 15 kg black polyethylene bags. The genetic material was the hybrid Hisham 1110-EZ. The evaluated variables were plant height, fresh and dry weight, yield, fruit quality, leaf soluble solids and chemical analysis; substrate in the physical, chemical and microbiological parameters were also evaluated. The results indicated significant response in height, and analyzing yield of the plant tissue, as well as pH and EC. Cucumber yield was higher with the Steiner solution (9.87 kg m-2); mixing of sand + vermicompost (80:20) obtained the highest yield of organic substrates, 8.45 kg m-2. These results suggest that, the use of sand substrate with vermicompost as a means of growth and nutrition, could allow reducing traditional fertilization, which is considered an improvement in systems of organic greenhouse production.
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Abstract Soil fertility – defined as “the inherent capacity of soil to supply nutrients to plants in adequate amounts and in suitable proportions” – and plant productivity are two strictly interdependent terms of the same problem. Therefore, a look at plant metabolism as influenced by soil fauna activity is advisable to more completely understand the problem. Many experiments already performed, including the effect on root initiation, root biomass development, induction of some enzymes, nutrient uptake, protein synthesis, crop yield and protein content, and others still running, concerning the presence of some metals and their uptake, are discussed starting from analyses performed on casts of two species of earthworms (Eisenia fetida and Allolobophora caliginosa). Although to a different extent, depending on plant species, variety and environmental conditions, earthworm casts benefit plant metabolism and crop production. Both casts showed an increased nitrogen fixing activity, greater amounts of available macro- and micronutrients and polysaccharides, and an enhanced biosynthesis of growth regulators. These biological factors of fertility can contribute to explain earthworm effect on plant production, also in view of a better use of them in crop management.
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In barley and rye grain the amount of ash diminishes with the increase of earthworm numbers in soil. Changes in nutrient content of grain are also described. -from Authors
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The effect of humic acid on shoot development from nodal segments in tissue culture was tested. The species wereGnetum gnemon, Elletaria cardamomum, andPogostemon cablin. Humic acids were extracted from a peat soil sampled from South Sumatra, Indonesia. Alkaline extraction was conducted on two series of 12-hour agitations followed by centrifugation and sedimentation at pH below 2. Explants were 1-cm long single nodes ofG. gnemon andP. cablin, and lateral buds ofE. cardamomum on MS medium. Benzyladenine was added at 0.1 mg/L for the first two and at 0.3 mg/L for the latter. The treatments included six, seven, and eight levels of humic acid concentrations for the respective species in a completely randomized design with 10 replicates. Effect of the treatment was evaluated on the basis of the initiation period of shoots and/or roots, and the number and height of the shoots. The initiation period of the shoots was significantly shortened in the presence of humic acids. Root initiation was significantly induced especially when humic acids were used in liquid medium. In combinations with BA, the addition of humic acids at 400 mg/L, 40 mg/L, and 300 mg/L yielded the fastest growth ofG. gnemon, E. cardamomum, andP. cablin, respectively.
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The effects of humus on plant metabolism are conditioned by the release of the hormone-like activities contained in HEf bound to HSp. HEf and HSp are both humic fractions that can be separated from each other by acidification with acetic acid or other organic acids. HEf is composed of small molecules and shows hormone-like activities; HSp possesses higher molecular weight and works as a support for HEf. The molecular sizes of the separated HEf and HSp are both low enough to permit root absorption. The dispersion and solubilization of humic molecules are essential to the release of cytokinin-like activity from HSp, but are only preliminary to the release of auxin- and gibberellin-like activities. These can be released by a partial acidification of the humic extracts that do not result in complete depolycondensation. The process appears to regulate the delivery of the hormone-like substances and is influenced by their particular arrangement in the humic aggregate. Key words: Humus fractions, biological effect, nitrate uptake, hormone-like activity
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Seventeen sites throughout southern Alberta were sampled in the spring of 1981. Total and NaHCO 3 -extractable phosphorus and soil texture were determined for each soil sampled. Phosphate-solubilizing and total bacterial and fungal populations were determined by serial dilution and plate counting. Available P constituted an average of 1% of the total P present in the soils. Phosphate-solubilizing bacteria and fungi made up 0.5 and 0.1%, respectively, of the total bacterial and fungal populations. A highly significant correlation was found between the numbers of total and phosphate-solubilizing fungi and the levels of total P in the soil. As a group, the fungi were superior to bacteria in solubilizing both freshly precipitated calcium phosphate and Idaho rock phosphate. Fungi also retained this ability over many subculturing transfers. A high percentage of the bacterial isolates lost their solubilizing ability when subcultured. A significant correlation was found between an organism’s ability to solubilize freshly precipitated calcium phosphate in agar plates and Idaho rock phosphate in solution culture. Key words: Fungi imperfecti, Penicillium sp., phosphate-solubilizing microorganisms
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Studied dry matter production, nodulation and N content in nodules of Glycine max 'Bragg', Arachis hypogaea 'Florunner' and Trifolium vesiculosum 'Arrow leaf' grown in sand cultures containing a fertilizer mixture and 0 to 800 ppm of fulvic acid (FA) or humic acid (HA). FA and HA were capable of stimulating dry matter production.-from Authors Arachis hypogaea lycine max rifolium vesiculosum.