Download Utilización de huesos triturados de aceituna como sustratos

Utilización de huesos triturados de aceituna como sustratos alternativos
de cultivos hortícolas.
R. Melgar1, E. Benítez 2 y R. Nogales2
1
Unidad de Fisiología Vegetal, IFAPA-CIFA “La Mojonera”, Autovía del Mediterráneo,
Salida 420, 04745-Almería, España.
2
Departamento de Agroecología, Estación Experimental del Zaidín, C.S.I.C.
Profesor Albareda 1, P.O. Box: 419, 18008-Granada, España.
Palabras clave: perlita, sustratos inertes alternativos, calabacín.
Resumen
El objetivo de esta comunicación fue estudiar la viabilidad del empleo de
huesos triturados y lavados de aceituna como sustratos inertes de cultivos hortícolas
de invernadero. Para ello se ensayaron diferentes sustratos constituidos por estos
materiales, solos o mezclados con perlita, en los que y una vez analizadas sus
propiedades hidrofísicas, se desarrolló un cultivo de calabacín (Curcubita pepo, L.,
cv Largo verde). Los resultados obtenidos pusieron de manifiesto que los huesos de
aceituna triturados y lavados presentan un escaso potencial para ser utilizados como
sustratos inertes de cultivos hortícolas, debido a su inadecuada capacidad para
retener agua y a su escasa porosidad. El posible uso de los huesos como sustratos
únicamente seria viable mezclándolos previamente con otros materiales (a una
proporción no superior al 25% de huesos) o bien utilizando sistemas hidropónicos
que permitiesen una adecuada recirculación de lixiviados.
INTRODUCCIÓN
Uno de los mayores problemas de la industria de extracción del aceite de oliva, es
la gestión de los subproductos derivados de su actividad (alperujos, restos de poda,
alpechines, orujos, etc.) (Barranco et al, 2001). Entre los diferentes tratamientos de
reutilización de estos subproductos se pueden indicar os siguientes: i) Transformación de
orujos, alperujos, alpechines, mediante procesos biológicos –compostaje, vermicompostaje–
en enmiendas orgánicas del suelo (Benítez et al., 2005), ii) Utilización del alperujo como
biocombustible en plantas de cogeneración de energía eléctrica, iii) Separación del
alperujo en sus componentes –alpechín concentrado, pulpa+piel y huesos triturados–.
Los estudios sobre reutilización de los huesos triturados de aceituna son muy escasos,
habiéndose exclusivamente encontrado aplicabilidad a estos materiales a través de su uso
para la obtención de carbono activo.
El empleo de sustratos tiene una enorme importancia en el desarrollo de cultivos
hortícola de invernadero y ha experimentado un espectacular crecimiento en los últimos
años. Las características que un sustrato debe tener se encuentran bien definidas:
homogeneidad, adecuada caracterización, ser químicamente inertes y que los criterios del
manejo de cultivo deben de ser lo suficientemente claros para su uso sea atractivo para el
productor. Los sustratos predominantes son la perlita y la lana de roca, y en menor grado
la fibra de coco. Estos sustratos tienen en común los planes de manejo muy definidos,
pero presentan el inconveniente de ser muy caros para los productores (Martínez, 2000).
En los últimos años, ha suscitado un gran interés el uso de materiales residuales
para la producción de sustratos como residuos de vinificación, de la industria maderera,
Actas de Horticultura 47 (2007)
VIII Jornadas de Sustratos de la SECH, Tenerife, Octubre, 2006
121
paja de cereales, cascarilla de arroz, residuos de corcho, etc. (Abad et al., 1996). El
empleo de estos residuos presenta una doble ventaja económica y medioambiental ya
permite obtener sustratos mas económicos mediante la reutilización de residuos cuya
inadecuada gestión provoca un grave problema medioambiental (Raviv et al., 1986). En
relación a ello, el objetivo de este estudio fue evaluar el potencial que presentan los
huesos de aceituna triturados y lavados para ser utilizados como sustratos alternativos en
cultivos hortícolas, diversificando por un lado las propuestas de utilización de estos
subproductos, y por otro aumentando el abanico de posibilidades para la obtención de
nuevos sustratos en los sistemas de cultivo -hortícola u ornamental-.
MATERIAL Y MÉTODOS
Estudios previos dejaron patente que los huesos de aceituna triturados inhibían el
crecimiento de diferentes especies hortícolas (Melgar, 2003) por lo que y previo al
transplante de las plántulas se procedió al lavado ellos con objeto de eliminar las posibles
sustancias fitotóxicas presentes en estos materiales. Asimismo esos estudios previos
pusieron de manifiesto, debido a las características hidrofisicas de los huesos, la
necesidad de mezclar los huesos de aceituna triturados y lavados con perlita. Por tal
motivo se ensayaron los siguientes tratamientos, por cuadruplicado: P (100% perlita),
HTL1 (75% perlita-25% huesos), HTL2 (50% perlita-50% huesos), HTL3 (25% perlita75% huesos) y HTL4 (100% huesos). El experimento se realizó según el sistema de
cultivo para medios inertes, utilizando contenedores de plástico de 1 L de capacidad, con
un orificio de drenaje, en los que se cultivó calabacín (Curcubita pepo, L., cv Largo
verde). Durante el desarrollo del cultivo se adicionó en días alternos solución nutritiva
cuya composición fue: 170 ppm de N, 41 ppm de P, 156 ppm de K, 160 ppm de Ca,
36 ppm de Mg y 48 ppm de S. Al inicio de la fructificación se procedió a la recogida del
material vegetal, separando la parte aérea (hojas y tallos) de las raíces, y determinándose
en cada órgano vegetativo el peso seco y las concentraciones de N, P y K en ellos. Se
determinaron las curvas de liberación de agua (De Boodt et al., 1974) y densidad aparente
(Guerrero, 1989) en los diferentes sustratos, y en las muestras vegetales se determinó el
contenido en N (Baethgen y Alley, 1989); P y K total (C.I.I., 1969) previa mineralización
(Wolf, 1982).
El efecto de los sustratos sobre los parámetros estudiados se valoró mediante test
ANOVA utilizando el programa STATGRAPHICS Plus (Statistical Graphics Corp,
Princeton, NJ).
RESULTADOS Y DISCUSION
Propiedades físicas de los sustratos
La incorporación, en orden creciente de perlita a los huesos triturados y lavados,
provocó una mejora de las propiedades hidrofísicas de los sustratos (Tabla 1), pero en
ningún caso se alcanzaron los valores propuestos por De Boodt et al.(1972) para un
sustrato ideal. La disminución del porcentaje de perlita, dio lugar a un aumento del
contenido de materia sólida y densidad aparente, lo que se tradujo en una disminución del
espacio poroso total y de la capacidad de aire, que alcanzaron unos mínimos para el
tratamiento HTL4 del 54.6 % y del 37.7%, respectivamente. Los valores obtenidos para
A.F.U y A.R. estuvieron muy por debajo del rango ideal, por lo que fue necesario que se
tuviera que aplicar frecuentemente la solución de riego para minimizar el efecto negativo
que la escasa disponibilidad de agua producía sobre el cultivo.
Actas de Horticultura 47 (2007)
VIII Jornadas de Sustratos de la SECH, Tenerife, Octubre, 2006
122
Efecto de los huesos triturados y lavados sobre el desarrollo del cultivo
Los pesos secos de hojas y tallos de calabacín disminuyeron correlativamente al
aumento de la proporción de huesos en los sustratos (Fig. 1). Esas reducciones se
encontraron relacionadas directamente con las propiedades hidrofísicas de las mezclas, así
como, con la posible presencia de sustancias fitotóxicas en los huesos triturados que no se
eliminaron adecuadamente con el tratamiento previo de lavado. Respecto al peso seco de
las raíces (Fig. 1), solo se observó una disminución del 28% en el tratamiento constituido
exclusivamente por huesos triturados y lavados (HTL4).
Efecto de los huesos triturados y lavados en la concentración y extracción de N, P y
K por el cultivo
El aumento del porcentaje de huesos triturados y lavados en los sustratos
disminuyó, de forma global, la concentración de N en hojas y tallos, y especialmente la
extracción de este nutriente por el cultivo (tabla 2). En cambio en las raíces, no se observó
un efecto directo sobre la concentración de este elemento. Globalmente, la concentración
de N en hoja estuvo por debajo de los rangos de suficiencia establecidos para el cultivo de
calabacín, lo cual estaría relacionado con la elevada C/N de los huesos, que induciría una
inmovilización del N aplicado a través de la solución nutritiva (Abad et al., 2002).
A diferencia de lo observado en el N, las mayores concentraciones de fósforo en
hoja de calabacín se registraron cuando los huesos de aceituna se encontraron en los
sustratos en un porcentaje igual o superior al 75% (tabla 3). En cuanto a la extracción de
P por el cultivo, se observó que la incorporación de un 25% de huesos en el sustrato no
afectó a la extracción de este nutriente por la planta. En cambio la incorporación de dosis
mayores de este residuo oleícola o su presencia exclusiva en el sustrato provocó
descensos acusados del P extraído por la planta, aunque no se apreciaron diferencias
significativas entre esos tratamientos.
Al igual que sucede con otros residuos procedentes de la agroindustria del olivar,
como alperujos, cenizas, orujos, etc. (Benítez et al., 2000; Nogales et al., 2006), los
huesos de aceituna presentan elevados niveles de K y una elevada capacidad para
suministrar este nutriente a la planta. Ello se puso de manifiesto, a nivel de concentración
de este elemento en hojas, tallos y raíces de calabacín, que aumentaron significativamente
conforme aumentaba la proporción de huesos en los sustratos (tabla 3). Estos resultados
concuerdan con estudios previos realizados con otros cultivos donde las concentraciones
de K en planta fueron significativamente mas elevados en los sustratos formados a base
de huesos triturados y lavados que en los sustratos a base de perlita (Melgar, 2003).
Debido a los aumentos de la concentración de K en las plantas inducidos por la
incorporación de huesos a las mezclas, las reducciones observadas en la extracción de
este nutriente por la planta fueron menos acusadas que las obtenidas en el N y P, incluso
pudo observarse un aumento -aunque no significativo- en la extracción de K en el sustrato
constituido por un 75% de perlita y un 25% de hueso.
Agradecimientos
Proyecto financiado por CYCIT (AGL2000-1424-CO2-01). R. Melgar agradece al
INIA-Junta de Andalucía el contrato de investigador, en Centros Públicos de
Investigación Agraria y Alimentaria dependientes de Comunidades Autónomas.
Actas de Horticultura 47 (2007)
VIII Jornadas de Sustratos de la SECH, Tenerife, Octubre, 2006
123
Referencias
Abad, M., Noguera, P. y Noguera, V. 1996. Turbas para semilleros. II Jornadas sobre
semillas y semilleros. Congresos y Jornadas. 35/96. Junta de Andalucía. Conserjería
de Agricultura y Pesca, Sevilla, pp. 79-101.
Abad, M., Noguera, P., Puchades, R., Maqueira, A. and Noguera, V. 2002. Physicochemical and chemical properties of some coconut coir dusts for use as a peat
substitute for containerised ornamental plants. Biores. Technol., 82: 241-245.
Baethgen, W.E. and Alley, M.M. 1989. A manual colorimetric procedure for measuring
ammonium nitrogen in soil and plant kjeldahl digests. Communication Soil Science
and Plant Analysis, 20: 961-969.
Barranco, D., R. Fernández-Escobar, and L. Rallo. 2001. El Cultivo del Olivo. Madrid;
Spaian: Mundi-Prensa Press.
Benítez, E., Melgar, R., Saínz, H., Gómez, M. and Nogales, R. 2000. Enzymes activities
in rhizosphere of pepper (Capsicum annuun, L) grown with olive cake mulches. Soil
Biol. Biochem., 32: 1829-1835.
Benítez, E.; Sainz, H. and Nogales, R. 2005. Hydrolytic enzyme activities of extracted
humic substances during the vermicomposting of a lignocellulosic olive waste.
Bioresource Technology, 96, 785-790
C.I.I. 1969. Métodos de referencia para la determinación de elementos minerales en
vegetales. Anal. Edaf. Agrobiol., 28: 409-430.
De Boodt, M., Verdonck, O and Cappaert, I. 1972. Determination and study of the water
availability of substrates for ornamental plant growing. Acta Hort., 35: 51-56.
De Boodt, M., Verdonck, O. and Cappaert, I. 1974. Method for measuring the waterrelase
curve of organic substrates. Acta Hort., 37: 2054-2062.
Guerrero, F. 1989. Estudio de las propiedades físicas y químicas de algunas turbas
epañolas y su posible aprovechamiento agrícola. Colección Tesis doctorales I.N.I.A.
nº 76.
Martinez, P.F. 2000. Presente y futuro de los sustratos en la horticultura mediterránea.
Actas de Horticultura, 32: 19-31.
Melgar, R. 2003. Posibilidad de valorización agrícola de subproductos generados por la
agroindustria del olivar. Tesis Doctoral de la Universidad de Granada
Nogales, R., Melgar, R. and Benítez, E. 2006. Potential Use of Olive-waste Ash from
Cogeneration Plants as Soil Amendment. Journal Environmental Science & Health,
Part B. En prensa
Raviv, M., Chen, Y. and Inbar, Y. 1986. Peat and peat substitute as growth media for
container-grown plant. In: Y. Chen and Y. The role of organic matter in modern
agriculture. Avnimelech. Dordrecht, Netherlands: Martinus Nijhoff Publishers. Pp.
257-287.
Wolf, B. 1982. A comprehensive system of leaf analysis and its use for diagnosing crop
nutrient status. Commun. Soil Sci. Plant Anal., 13: 1035-1059.
Actas de Horticultura 47 (2007)
VIII Jornadas de Sustratos de la SECH, Tenerife, Octubre, 2006
124
Tabla 1: Propiedades físicas de los sustratos ensayados, fibra de coco y sustrato ideal.
MS
%
6.91
19.1
29.4
38
45.4
53.8
12.5
P
HTL1
HTL2
HTL3
HTL4
Fibra de coco
Sustrato ideal*
Da
g cm-1
0.115
0.289
0.405
0.586
0.715
0.693
0.215
Pt
%
93.1
80.9
70.6
62
54.6
95.6
85
CA
%
66.5
58
49
42.8
37.7
44.5
20-30
AFU
%
6.6
4.2
3.1
1.7
0.8
19.8
20-30
AR
%
5.6
2
1.5
1.6
0
4.1
6-10
ADD
%
14.4
16
17
15.8
16.2
25.2
27
MS: materia sólida; Pt porosidad total; CA capacidad de aire; AFU agua fácilmente utilizable;
AR agua de reserva y ADD agua difícilmente utilizable, Da densidad aparente
* De Boodt y Verdonck, 1972
Tabla 2: Concentración (g kg-1) en hojas, tallos y raíces y extracción (mg/maceta) por la
planta de nitrógeno, fosforo y potasio en el cultivo de calabacín en los sustratos
ensayados. Valores medios de cuatro repeticiones
Nitrógeno
Hoja Tallo Raíz
P
33ª
8.5a 19a
HTL1 33ª
8.4a 19a
HTL2 28ab 6.7ab 23a
HTL3 27b 4.9b 19a
HTL4 33 a 6.0b 23a
Extr.
150a
121b
75c
56d
42d
Hoja
2.6ab
2.8ab
2.3b
3.2a
3.1a
Fósforo
Tallo Raíz
1.0a 2.1b
1.4a 2.3b
0.8a 2.8ab
0.9a 3.2a
1.1a 3.4a
Potasio
Extr. Hoja Tallo Raíz
12.8a 21c 41c 17e
12.5a 26b 56b 25d
6.6b 28b 71a 35c
7.1b 31a 65ab 40b
4.6b 34a 72 a 50a
Extr.
235ª
252ª
183b
149c
105d
En cada columna, diferentes letras indican diferencias significativas entre sustratos (p<0.05).
g (materia seca)
P
HTL1
HTL2
HTL3
HTL4
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
Hoja
Tallo
Raiz
Figura 1. Pesos secos (g) de hojas, tallos, raíces y parte aérea del cultivo de calabacín en
los sustratos ensayados. Valores medios de cuatro repeticiones. Para cada órgano
vegetativo, diferentes letras indican diferencias significativas entre sustratos (p<0.05).
Actas de Horticultura 47 (2007)
VIII Jornadas de Sustratos de la SECH, Tenerife, Octubre, 2006
125