Los gusanos de estiércol convertidos en vegetarianos pudieron producir biofertilizantes de alta calidad sin residuos alelopáticos
Un grupo de investigadores de India (Centro para el Control de la Contaminación e Ingeniería Ambiental, Universidad de Pondicherry; Escuela de Ingeniería, Clúster de Sostenibilidad, Universidad de Investigación de Petróleo y Gas y Energía) ha encontrado una manera de ganar dinero con las malas hierbas aparentemente más «inútiles». , que, debido al alto contenido de sustancias alelopáticas, no es adecuado para compost o mantillo regular. Los científicos publicaron su trabajo en la revista Agriculture 2022 en el portal MDPI.
El parthenium ( Parthenium hysterophorus ) o “zanahoria”, la gloria de la mañana ( Ipomoea carnea ) y la lantana abovedada ( Lantana camara ) se encuentran entre las tres malezas más dañinas y agresivas del mundo. Estas malas hierbas crecen profusamente en terrenos abiertos, dentro y alrededor de granjas agrícolas, en los bordes de las carreteras, humedales y parques, invadiendo los bosques.
Por ejemplo, la lantana ha cubierto alrededor de 87 000 kilómetros cuadrados de bosques solo en la India, y su potencial invasor global se estima en 11 millones de kilómetros cuadrados. Las estimaciones de colonización de Parthenia muestran que 350 000 kilómetros cuadrados en la India están dominados por esta hierba.
Además, las tres malezas continúan invadiendo agresivamente nuevas áreas y colonizando la tierra. Su resistencia, invasividad y capacidad de colonización han superado cualquier intento de control y erradicación, ya sea basado en métodos químicos, biológicos o mecánicos. El éxito ha sido local y temporal en el mejor de los casos; a menudo, el debilitamiento del poder de una especie invasora allana el camino para otra planta igualmente invasiva.
Esta falla en el control de la infestación de malezas y la colonización asociada da como resultado la producción de miles de millones de toneladas de fitomasa en todo el mundo que no tiene ningún valor útil. Luego, durante el envejecimiento, la fitomasa de malezas al aire libre se descompone en parte aeróbicamente, en parte anaeróbicamente. Ambos procesos generan gases de calentamiento global, pero el último proceso es más dañino que el primero porque convierte alrededor del 65% del carbono orgánico biodegradable en metano. Dado que se estima que el potencial de calentamiento global de cada molécula de metano es entre un 25% y un 34% mayor que el del dióxido de carbono, la contribución de este último al calentamiento global es varias veces mayor que la del primero.
Una de las posibles formas de aprovechar la fitomasa de las plantas invasoras es el vermicompostaje. La demanda de vermicompost como fertilizante orgánico está creciendo constantemente, por lo que una forma de transformar malezas como lantana, parthenium e ipomoea sin ningún tratamiento previo parece ser una opción comercialmente viable.
Para el experimento, estas malezas se recolectaron cerca del sitio de investigación (campus de la Universidad de Pondicherry), se lavaron con agua del grifo, se limpiaron suavemente y se cargaron en una máquina de vermicompostaje de módulos múltiples HEVSTOW (Sistema de Vermicompostaje de Almacenamiento Vertical de Alta Eficiencia para el Tratamiento de Residuos Orgánicos).
No se ha molido, recortado, remojado ni ninguna otra forma de pretratamiento. En el fondo de cada módulo se colocó una lámina de tela de yute de 3 mm de espesor, impregnada de agua, que sirvió como lecho para las lombrices. La comida se colocaba sobre tela de yute. Los prototipos de HEVSTOW utilizados en este caso se fabricaron con láminas de aluminio de espesor adecuado y varillas/tubos de acero. Sin embargo, en la fabricación de bloques HEVSTOW se pueden utilizar otros materiales adecuados, como la fibra de vidrio.
Los vermireactores se ponen en marcha con una cantidad predeterminada de sustrato y un cierto número fijo de lombrices adultas. Después de mantener las lombrices en vermicompostaje durante un número determinado de días, digamos 20 o 25, el contenido del reactor se transfiere a otro recipiente para determinar el grado de conversión del sustrato a vermicast, así como para evaluar la fertilidad contando la descendencia. en cuanto al número de juveniles y capullos producidos por las lombrices.
Poco después de que se retira el contenido, los reactores se ponen en marcha de nuevo con alimento fresco para malezas, pero con los mismos animales adultos que se iniciaron inicialmente, excluyendo los juveniles y los capullos. Esto permite medir la tasa de producción de vermicasa por animal adulto y por unidad de tiempo.
En el presente trabajo se utilizó una serie de módulos por triplicado con 20, 50 u 80 lombrices por cada maleza, respectivamente, en los módulos considerados. Cada módulo se cargó con 1 kg de pasto seco equivalente. Para este propósito, se seleccionó al azar E. fetida sana y madura de gusanos cultivados en estiércol de vaca.
En la primera prueba, se permitió que todos los módulos funcionaran durante 30 días, después de lo cual se vaciaron y su contenido se transfirió a contenedores separados para la evaluación de la vermica y la producción de alevines y capullos. Inmediatamente después de esto, se reiniciaron los reactores, en los que todo lo demás permaneció igual que al comienzo del experimento, excepto que las lombrices de tierra adultas eliminadas de la ejecución anterior se reintrodujeron en alimentos frescos. Los lanzamientos posteriores duraron 20 días.
Los gusanos Eisenia fetida , que se cultivaron con estiércol de vaca como alimento, tardaron bastante en adaptarse al alimento de malezas, pero sobrevivieron y luego comenzaron a prosperar, lo que permitió un procesamiento sostenible y eficiente de las malezas durante 480 días de funcionamiento continuo de los vermireactores.
El ritmo del vermicompostaje se aceleró con el tiempo, ya que la segunda y tercera generación de lombrices ya estaban mejor adaptadas a las malas hierbas que las pioneras.
Se ha establecido que el vermicompostaje se acompaña de una pérdida de 50 ± 10% de carbono orgánico por cada maleza. El nitrógeno del nitrato aumentó unas 8 veces, lo que refleja el alto grado de mineralización que se produce durante el proceso de vermicompostaje.
Hubo un aumento igualmente dramático en el sodio, potasio, calcio y fósforo disponibles. Los niveles de cobre total, manganeso total y zinc total también aumentaron levemente, mientras que los niveles de cobre, manganeso y zinc disponibles aumentaron drásticamente.
La relación carbono:nitrógeno se redujo a menos de 15 en el vermicompost de las tres malezas, elevando el producto a niveles de fertilizante orgánico comercial.
Los datos obtenidos muestran que la conversión sostenible, directa y rápida de malezas alelopáticas y tóxicas en fertilizantes se logra utilizando el paradigma de vermicompostaje de alto rendimiento. Entre las tres malas hierbas, la adaptabilidad entre los gusanos fue mayor para lantana, luego para parthenium e ipomoea.
En el camino, se estudió el vermicompost verde en vegetales y arroz, ya que los químicos responsables de la toxicidad y alelopatía de estas malezas fueron destruidos durante el proceso de vermicompostaje y aumentó la disponibilidad de nutrientes. El vermicompost de malezas mostró resultados favorables, comparables a marcas conocidas de fertilizantes orgánicos. La fertilización con vermicompost de malezas resultó en mayores rendimientos de arroz con emisiones de gases de efecto invernadero significativamente menores que la fertilización química”.
Basado en un artículo de un grupo de autores (Dhandapani Banupriya, Tabassum-Abbasi, Tasnim Abbasi, Shahid Abbas Abbasi) publicado en el portal www.mdpi.com.
