Caracterización de extractos acuosos de compost procedentes de residuos agroalimentarios y su posible aplicación biopesticida

Abstract

En los últimos años, la práctica agrícola intensiva ha garantizado la sostenibilidad en el suministro de alimentos para hacer frente a las necesidades alimentarias de una población en continuo desarrollo. Sin embargo, a pesar de la eficacia demostrada, las prácticas agrícolas intensivas no están exentas de limitaciones. El uso regular de plaguicidas y herbicidas hace que, en la actualidad, esta actividad represente una de las causas más importantes de contaminación ambiental y puede provocar, además, la aparición de resistencias por parte de determinadas plagas y agentes fitopatógenos. Esta situación ha derivado en la búsqueda de alternativas sostenibles que permitan incrementar la producción agrícola a la vez que posibilitan controlar eficientemente el crecimiento y desarrollo de los patógenos vegetales. Desde hace varias décadas, se han reconocido las capacidades de supresión de enfermedades de los abonos orgánicos, mediante mecanismos de supresión principalmente biológicos, por los microorganismos autóctonos pertenecientes a hongos (como Trichoderma spp.) y bacterias (Pseudomonas putida, Xanthomonas sp. y Bacillus sp.), así como por sus características abióticas tales como las moléculas húmicas, fenólicas o antifúngicas termolábiles, el pH, la relación C/N y la madurez en los extractos de compost. Un conocimiento más profundo de los mismos, resultaría esencial para hacer más predecible y eficiente su uso. Bajo esta perspectiva, el presente Trabajo de Fin de Grado se ha centrado en la caracterización y selección de un protocolo de obtención de extractos acuosos de compost procedentes de residuos agroalimentarios (RAA-1 y RAA-3), en relación con su perfil físico-químico y enzimático, así como por su carácter fitotóxico mediante la realización de bioensayos de germinación con semillas de berro y la determinación de su capacidad supresiva in vitro frente a agentes fitopatógenos fúngicos seleccionados por su importancia en el entorno agrícola Almeriense. Los resultados pusieron de manifiesto, que los extractos acuosos derivados de compost elaborados a partir de restos agroalimentarios muestran un importante potencial biopesticida frente a hongos y oomicetos fitopatógenos causantes de graves enfermedades en el entorno agrícola Almeriense. La aplicación de distintos protocolos de extracción, así como la procedencia de las muestras, repercuten de forma significativa en las características físico-químicas y biológicas de los extractos. De hecho, a la hora de aplicarlos con fines biopesticidas, hay que tener en cuenta no sólo el espectro de actuación antagonista que presenta, sino también su carácter fitotóxico, que podría afectar a la planta en estados tempranos de desarrollo. In recent years, intensive agricultural practice has ensured sustainability in food supply to meet the food needs of a continuously developing population. However, despite the demonstrated effectiveness, intensive agricultural practices are not without limitations. The regular use of pesticides and herbicides currently represents one of the most important causes of environmental pollution and can also lead to the appearance of resistance by certain pests and phytopathogens. This situation has led to the search for sustainable alternatives to increase agricultural production while making it possible to efficiently control the growth and development of plant pathogens. For several decades, the disease suppression capabilities of organic fertilizers have been recognized through mainly biological suppression mechanisms by indigenous microorganisms belonging to fungi (such as Trichoderma spp.) and bacteria (Pseudomonas putida, Xanthomonas sp. and Bacillus sp.), as well as by their abiotic characteristics such as thermolabile humic, phenolic or antifungal molecules, pH, C/N ratio and maturity in compost extracts. A deeper knowledge of these would be essential to make their use more predictable and efficient. Under this perspective, the present Final Degree Project has focused on the characterization and

selection of a protocol for obtaining aqueous compost extracts from agri-food waste (RAA-1 and RAA- 3), in relation to their physicochemical and enzymatic profile, as well as their phytotoxic character by

performing germination bioassays with cress seeds and determining their in vitro suppressive capacity against phytopathogenic fungal agents selected for their importance in the agricultural environment of Almeria. The results showed that aqueous extracts derived from compost made from agro-food wastes show an important biopesticidal potential against fungi and oomycetes that cause serious phytopathogenic diseases in the agricultural environment of Almeria. The application of different extraction protocols, as well as the origin of the samples, have a significant impact on the physicochemical and biological characteristics of the extracts. In fact, when applying them for biopesticidal purposes, it is necessary to take into account not only their antagonistic spectrum of action, but also their phytotoxic character, which could affect the plant in early stages of development.