Monitoreo de la aplicación de vinaza como fertilizante en caña de azúcar con indicadores microbianos de suelo

  • Daniella Senatore Laboratorio de Ecología Microbiana, Departamento de Bioquímica y Genómica Microbianas, Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable (IIBCE). Uruguay
  • Agustina Queirolo Laboratorio de Ecología Microbiana, Departamento de Bioquímica y Genómica Microbianas, Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable (IIBCE). Uruguay
  • Sergio Wajswol Laboratorio de Ecología Microbiana, Departamento de Bioquímica y Genómica Microbianas, Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable (IIBCE). Uruguay
  • Natalia Bajsa Laboratorio de Ecología Microbiana, Departamento de Bioquímica y Genómica Microbianas, Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable (IIBCE). Uruguay

Resumen

En la última década se ha experimentado un importante cambio en el sistema energético mundial hacia el uso de biocombustibles. En Uruguay, el bioetanol a partir de caña de azúcar se convirtió desde 2005 en una importante fuente de energía alternativa. Durante su producción se generan de 8 a 13 litros de vinaza por litro, residuo líquido rico en materia orgánica, potasio, calcio, magnesio, azufre y nitrógeno. Su uso como fertilizante es una alternativa que permite su degradación y el reciclaje de sus nutrientes, en sustitución de fertilizantes químicos. Con el objetivo de identificar indicadores para el monitoreo de la aplicación de vinaza al cultivo de caña de azúcar, se evaluaron diferentes parámetros microbianos de suelos en predios de producción de Bella Unión, Artigas, Uruguay. Se estableció una línea de base para estas variables y su relación con variables químicas. Por dos años consecutivos se determinó la abundancia de bacterias heterótrofas, amonificantes, actinobacterias, hongos y levaduras, y la actividad microbiana medida como respiración. Las primeras cuatro poblaciones se correlacionaron entre sí y con el contenido de potasio en el suelo. El seguimiento de la aplicación de vinaza permite establecer un protocolo que optimice su aprovechamiento como fertilizante y minimice su impacto ambiental.

Citas

Bebé, F.V., Rolim, M.M., Pedrosa, E.M.R., Silva, G.B. y Oliveira, V.S., 2009. Avaliação de solos sob diferentes períodos de aplicação com vinhaça. En: Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 13, pp.781-787.

Bernal, M.P., Navarro, A.F., Sánchez-Monedero, M.A., Roig, A. y Cegarra J., 1998. Influence of sewage sludge compost stability and maturity on carbon and nitrogen mineralization in soil. En: Soil Biology and Biochemistry, 30, pp.305-313.

Bernal, M.P., Sánchez-Monedero, M.A., Paredes, C. y Roig A., 1998. Carbon mineralization from organic wastes at different composting stages during their incubation with soil. En: Agriculture, Ecosystems and Environment, 69, pp.175-189.

Bettucci, L. y Roquebert, M.F., 1995. Microfungi from a tropical rain forest litter and soil: a preliminary study. En: Nova Hedwigia, 61, pp.111-118.

Braga Do Carmo, J., Filoso, S., Zotelli, L.C., de Sousa Neto, E.R., Pitombo, L.M., Duarte-Neto, P.J., Vargas, V.P., Andrade, C.A., Gava, G.J.C., Rossetto, R., Cantarella, H., Neto, A. y Martinelli L.A., 2013. Infield greenhouse gas emissions from sugarcane soils in Brazil: effects from synthetic and organic fertilizer application and crop trash accumulation. En: Global Change Biology Bioenergy, 5, pp.267-280.

Bustamante, M.A., Said-Pullicino, D., Paredes, C., Cecilia, J.A. y Moral, R., 2010. Influences of winery–distillery waste compost stability and soil type on soil carbon dynamics in amended soils. En: Waste Management, 30, pp.1966-1975.

Carrillo, L., 2003. Microbiología agrícola. Salta: Universidad Nacional de Salta. ISBN 987-9381-16-5.

Cayuela, M.L., Oenema, O., Kuikman, P.J., Bakker R.R.J.W. y van Groenigen, J.W., 2010. Bioenergy by-products as soil amendments? Implications for carbon sequestration and greenhouse gas emissions. En: Global Change Biology Bioenergy, 2, pp.201-213.

Có Júnior, C., Marques, M.O. y Tasso Júnior, L.C., 2008. Efeito residual de quatro aplicaçoes anuais de lodo de esgoto e vinhaça na qualidade tecnológica da cana de açucar. En: Revista Engenharia Agrícola, Jaboticabal, 28, pp.196-203.

de Castro Lopes, A.A, Gomes de Sousa, D.M., Montandon Chaer, G., Bueno dos Reis Jr, F., Goedert, W.J. y de Carvalho Mendes, I., 2012. Interpretation of microbial soil indicators as a function of crop yield and organic carbon. En: Soil Science Society of America Journal, 77, pp.461-472.

de Oliveira, E.L., Andrade, L.A de B., de Faria, M.A. y Custódio, T.N., 2009. Vinhaça de alambique e nitrogênio na cana-de-açúcar, em ambiente irrigado e não irrigado. En: Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 13, pp.694-699.

España-Gamboa, E.I., Mijangos-Cortés, J.V., Hernández-Zárate, G., Domínguez Maldonado, J.A. y Alzate-Gaviria, L.M., 2012. Methane production by treating vinasses from hydrous ethanol using a modified UASB reactor. En: Biotechnology for Biofuels, 5(1), pp.82.

Fernández, P., 2012. Efecto de la aplicación de vinaza en cultivos de caña de azúcar sobre la comunidad microbiana del suelo. Montevideo: Facultad de Ciencias. (Tesis de Grado).

Galvez, A., Sinicco, T., Cayuela, M.L., Mingorance, M.D., Fornasier, F. y Mondini C., 2012. Short term effects of bioenergy by-products on soil C and N dynamics, nutrient availability and biochemical properties. En: Agriculture, Ecosystems and Environment, 160, pp.3-14.

García, A. y Rojas, C., 2008. Producción de alcohol carburante y uso de sus subproductos en agricultura. En: XI Congreso Ecuatoriano de la Ciencia del Suelo. Quito, Ecuador (29-31 de °Ctubre de 2008). Quito: [s.n.].

Kandeler, E., Eder, G. y Sobotik M., 1994. Microbial biomass, N mineralization, and the activities of various enzymes in relation to nitrate leaching and root distribution in a slurry-amended grassland. En: Biology and Fertility of Soils, 18, pp.7-12.

Kennedy, A.C., 1999. Bacterial diversity in agroecosystems. En: Agriculture, Ecosystems and Environment, 7, pp.65-76.

Leoni, C. y Ghini, R., 2003. Efeito do lodo de esgoto na induçao de supressividade in vitro a Phytophtora nicotianae. En: Fitopatologia Brasileira, 28, pp.67-75.

Marstorp, H., 1996. Influence of soluble carbohydrates, free amino acids and protein content on the decomposition of Lolium multiflorum shoots. En: Biology and Fertility of Soils, 21, pp.257-263.

Montenegro, S.P., 2008. Influencia de la aplicación de vinaza sobre la presencia, actividad y biomasa microbiana del suelo en el cultivo de maíz dulce (Zea mays). Bogotá: Universidad Nacional de Colombia. (Tesis de Maestría).


Navarro, A.R., Sepulveda, M. del C. y Rubio, M.C., 2000. Bio-concentration of vinasse from the alcoholic fermentation of sugar cane molasses. En: Waste Management, 20, pp.581-585.

Orlando Fo, J., 1983. Sistemas de aplicaçao de vinhança em cana de açucar. En: Alcohol e Açucar, 1, pp.28-32.

Passarin, A.L., Rodrigueiro, E.L., Pazzotti Robaina, C.R. y de Conti Medina, C., 2007. Evaulation of aggregate stability in an oxisol trated with different vinasse doses. En: Revista Brasilera de Ciencia do Solo, 31, pp.1255-1260.

Pine Omori, W., Ferreira de Camargo, A., Stropa Goulart, K.C., de Macedo Lemos, E.G. y Marcondes de Souza, J.A., 2016. Influence of vinasse application in the structure and composition of the bacterial community of the soil under sugarcane cultivation. En: International Journal of Microbiology, 2016, 2016, ID 2349514, 11 pp.

Ritz, K., Black, H.I.K., Campbell, C.D., Harris, J.A. y Wood, C., 2009. Selecting biological indicators for monitoring soils: A framework for balancing scientific and technical opinion to assist policy development. En: Ecological Indicators, 9, pp.1212-1221.

Sanomiya, L.T., Assis, L.C., de Oliveira, J.A. y Nahas, E., 2006. Mineralización de la paja de caña de azúcar en suelo adicionado con viñaza (subproducto de la industria del alcohol de caña de azúcar) y fertilizante nitrogenado. En: Agricultura Técnica (Chile), 66, pp.90-97.

Seeley, H.W., Vandermark, P.J. y Lee, J.J., 1991. Microbes in action: a laboratory manual. New York: W.H. En: Freeman and Company, 4, pp.389-391.

Senatore, D., 2013. Vinaza como fertilizante de caña azucarera: efecto sobre la comunidad bacteriana del suelo. Montevideo: PEDECIBA-UdelaR. (Tesis de Maestría).

Shukla, S.K., Yadav, R.L., Suman, A. y Singh, P.N., 2008. Improving rhizospheric environment and sugarcane ratoon yield through bioagents amended farm yard manure in udic ustochrept soil. En: Soil & Tillage Research, 99, pp.158-168.

Smit, E., Leeflansg, P., Gommans, S., van den Broek, J., van Mil, S. y Wernars, K., 2001. Diversity and seasonal fluctuations of the dominant members of the bacterial soil community in a wheat field as determined by cultivation and molecular methods. En: Applied and Environmental Microbiology, 67, pp.2284-2291.

Sparling, G.P. y West, A.W., 1990. A comparison of gas chromatography and differential respirometer methods to measure soil respiration and to estimate the soil microbial biomass. En: Pedobiologia, 34, pp.103-112.

Stone, D., Ritz, K, Griffiths, B.G., Orgiazzi, A. y Creamer, R.E., 2016. Selection of biological indicators appropriate for European soil monitoring. En: Applied Soil Ecology, 97, pp.12-22.

Tripathi, B.D., 2011. A short term study on toxic effects of distillery sludge amendment on microbiological and enzymatic properties of agricultural soil in a tropical city. En: Journal of Earth Science and Climate Change, 1, pp.106.

Uruguay. Ley 18.195, de 14 de noviembre de 2007. Diario Oficial, 28 de noviembre de 2007, No.27.373 , p.392A .
Publicado
2017-06-26
Como citar
SENATORE, Daniella et al. Monitoreo de la aplicación de vinaza como fertilizante en caña de azúcar con indicadores microbianos de suelo. INNOTEC, [S.l.], n. 13 ene-jun, p. 92-97, june 2017. ISSN 1688-6593. Disponible en: <http://ojs.latu.org.uy/index.php/INNOTEC/article/view/408>. Fecha de acceso: 17 oct. 2018 doi: https://doi.org/10.26461/13.09.
Sección
Artículos

Palabras clave

fertirriego; residuos industriales; mejoramiento de suelos; calidad de suelo; biocombustibles