Desarrollo de un sistema aeropónico para producción de hongos micorrícicos arbusculares para uso potencial como biofertilizante en el cultivo de cebolla de bulbo (Allium cepa L.)
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2024-05
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Resumen
En respuesta a la necesidad de buscar alternativas sostenibles a los insumos químicos sintéticos usados en la agricultura convencional, este proyecto se enfoca en el desarrollo de un sistema aeropónico para la producción de hongos micorrícicos arbusculares (HMA) con uso potencial como biofertilizante. Este sistema cuenta con un sistema de monitoreo de temperatura y humedad de la cámara de crecimiento, y monitoreo de la temperatura, nivel, pH, y CE de la solución nutritiva junto con un sistema de mantenimiento del nivel, pH, CE y esterilidad de la solución nutritiva y un sistema de aspersión programado. El sistema desarrollado tiene la funcionalidad de transmisión de datos a través de un módulo wifi, lo que permite que las variables monitoreadas puedan ser visualizadas en ThingSpeak.
Durante la implementación, la temperatura promedio fue de 17.8 °C y la humedad relativa del 88.61% en la cámara de crecimiento. La solución nutritiva mantuvo una temperatura media de 18.34 °C, con un pH de 5.96 y una CE de 2.07 mS/cm. Estas condiciones favorecieron los procesos de respiración y transpiración de las plantas, además aseguraron la disponibilidad de nutrientes en la solución nutritiva lo que contribuyó a el crecimiento de raíces con propágulos viables de HMA. Estas raíces presentaron una presencia significativamente menor de microorganismos diferentes a HMA en comparación con las raíces de plantas en maceta.
Por medio de un bioensayo se obtuvo que la masa fresca total de la planta inoculada con HMA producidos en el sistema aeropónico fue de 72% y 33% mayor para las plantas de cebolla y maíz respectivamente, en comparación con las plantas sin inoculación. Por medio de la tinción de las raíces se reconocieron estructuras de HMA que indican el inicio de la colonización en las plantas del bioensayo. Los HMA aportan beneficios como, disminución del estrés hídrico, la mejora en la absorción de nutrientes, especialmente fósforo, nitrógeno y micronutrientes esenciales, lo que promueve un mejor crecimiento a las plantas.
Descripción
Abstract
In response to the need for sustainable alternatives to synthetic chemical inputs used in conventional agriculture, this project focuses on developing an aeroponic system for the production of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) with potential use as a biofertilizer. This system includes monitoring the temperature and humidity of the growth chamber, and monitoring the temperature, level, pH, and EC of the nutrient solution, along with a maintenance system for the level, pH, EC, and sterility of the nutrient solution, as well as a programmed spraying system. The developed system has data transmission functionality via a Wi-Fi module, allowing the monitored variables to be viewed on ThingSpeak.
During implementation, the average temperature was 17.8 °C and the relative humidity was 88.61% in the growth chamber. The nutrient solution maintained an average temperature of 18.34 °C, with a pH of 5.96 and an EC of 2.07 mS/cm. These conditions favored the respiration and transpiration processes of the plants and ensured the availability of nutrients in the nutrient solution, which contributed to the growth of roots with viable AMF propagules. These roots had a significantly lower presence of microorganisms other than AMF compared to the roots of potted plants.
Through a bioassay, it was found that the total fresh mass of the plant inoculated with AMF produced in the aeroponic system was 72% and 33% higher for onion and maize plants, respectively, compared to plants without inoculation. AMF structures indicating the initiation of colonization in the bioassay plants were identified through root staining. AMF provides benefits such as reduced water stress and improved nutrient absorption, particularly phosphorus, nitrogen, and essential micronutrients, which promotes better plant growth.
Palabras clave
Aeroponía, Biofertilizante micorrícico, Monitoreo, Producción hongos micorrícicos arbusculares
Keywords
Aeroponics, Arbuscular mycorrhizal fungi production, Mycorrhizal biofertilizer, Monitoring