Desarrollo de cultivos líquidos de Nostoc ellipsosporum y su evaluación como biofertilizante sobre el desarrollo vegetativo de plantas de fresa (Fragaria sp.)
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2022
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Resumen
En el presente trabajo de grado se realizó el rediseño del prototipo de fotobiorreactor a escala de laboratorio producto del proyecto con código PCI-2017-9662 del semillero de Energías Renovables y Autosostenibilidad (ERAS), con el fin de adaptarlo para el cultivo de la cianobacteria Nostoc ellipsosporum. El rediseño del prototipo integró un sistema de monitoreo y control de los principales parámetros que influyen en el proceso de cultivo de Nostoc ellipsosporum, de acuerdo a los requerimientos de la cianobacteria, siendo estos en sus rangos óptimos: pH (6 - 8), temperatura (20 – 25 °C), luminosidad (1200 – 1700 lux, luz blanca), aireación (10 ml/s) y fotoperiodo (12/12). A partir del rediseño del prototipo, su implementación y evaluación, se obtuvieron tres lotes de cultivo de Nostoc ellipsosporum, con un peso seco entre los 3,17 g/L a 4,44 g/L, tras periodos de crecimiento de 15 días desde el establecimiento de cada lote. Así mismo, se confirmó la pureza de cada lote de cultivo mediante observación al microscopio y su inoculación en tubos de 15,0 g/L agar BBM. Los cultivos líquidos obtenidos fueron aplicados sobre plantas de fresa en la etapa de desarrollo vegetativo. Se partió de cinco tratamientos y un ensayo de 10 réplicas para cada uno. Los tratamientos aplicados se formaron a partir de tres concentraciones del cultivo líquido de la cianobacteria (1,5 g/L, 3,0 g/L y 4,3 g/L) y dos controles, uno positivo representado por el fertilizante comercial, y uno negativo representado por agua. Al final de los ensayos, y con un periodo de seguimiento de 35 días, se obtuvo que el tratamiento con mejores efectos sobre las características morfológicas de número de hojas, número de foliolos y el diámetro de la planta, fue el tratamiento compuesto por una concentración de 3,0 g/L del cultivo líquido de Nostoc ellipsosporum. A pesar de que sus efectos no fueron estadísticamente significativos (p > 0,05) respecto a los demás tratamientos, permitió evidenciar el valor de Nostoc ellipsosporum como biofertilizante, especialmente sobre la expresión del diámetro de las plantas.
Descripción
Abstract
In this degree project, the prototype of a laboratory-scale photobioreactor was redesigned as a product of the project code PCI-2017-9662 of the Renewable Energies and Self-Sustainability (ERAS) research group, in order to adapt it for the cultivation of the cyanobacterium Nostoc ellipsosporum. The redesign of the prototype integrated a monitoring and control system of the main parameters that influence the cultivation process of Nostoc ellipsosporum, according to the requirements of the cyanobacteria, being these in their optimal ranges: pH (6 - 8), temperature (20 - 25 °C), luminosity (1200 - 1700 lux, white light), aeration (10 ml/s) and photoperiod (12/12). From the redesign of the prototype, its implementation and evaluation, three batches of Nostoc ellipsosporum culture were obtained, with a dry weight between 3.17 g/L to 4.44 g/L, after growth periods of 15 days from the establishment of each batch. The purity of each batch of cultures was confirmed by microscopic observation and inoculation in tubes of 15.0 g/L BBM agar. The liquid cultures obtained were applied on strawberry plants at the vegetative growth stage. There were five treatments and a test of 10 replicates for each one. The applied treatments were formed from three concentrations of the cyanobacteria liquid culture (1.5 g/L, 3.0 g/L and 4.3 g/L) and two controls, a positive one represented by the commercial fertilizer, and a negative one represented by water. At the end of the test, and with a follow-up period of 35 days, it was found that the treatment with the best effects on the morphological characteristics of the number of leaves, number of leaflets and plant diameter was the treatment composed of a concentration of 3.0 g/L of Nostoc ellipsosporum liquid culture. Although its effects were not statistically significant (p > 0.05) with respect to the other treatments, it allowed showing the value of Nostoc ellipsosporum as a biofertilizer, especially on the expression of plant diameter.
Palabras clave
Biofertilizante, Nostoc ellipsosporum, Fijación de nitrógeno, Fotobiorreactor, Sistema de monitoreo y control
Keywords
Biofertilizer, Nostoc ellipsosporum, Nitrogen fixation, Photobioreactor, Monitoring and control system