Extractos acuosos de compost aplicados mediante la técnica de biopriming como herramienta agrobiotecnológica de interés

Abstract

Debido al incremento en la acumulación de residuos de origen antropogénico, entre los que destacan los residuos sólidos urbanos y los procedentes de la agricultura, se plantea un reto para la sociedad actual referido a la gestión eficiente de dichos residuos para su adaptación a sistemas de bioeconomía circular y sostenible. Entre las herramientas desarrolladas para disminuir el impacto de estos residuos destaca el compostaje, cuyo producto, el compost, tiene potencial para diversificar aún más su aplicabilidad. De esta forma, se planteó la elaboración de extractos acuosos a partir de compost de residuos agroalimentarios para su aplicación como herramienta agro-biotecnológica. El objetivo de este trabajo fue evaluar, in vitro e in vivo, el potencial de estos derivados de compost como agentes biofertilizantes y biopesticidas, aplicados mediante la técnica de biopriming. Para ello, se obtuvieron extractos acuosos a partir de dos tipos de compost de residuos de la industria agroalimentaria (RAA1 y RAA3) mediante la aplicación de cuatro protocolos de extracción diferentes (CEP1, CEP2, CEP3 y CEP4). Los ocho tipos de extractos resultantes fueron utilizados como tratamientos preventivos en semillas de pepino, empleando para ello la técnica de biopriming, que consiste en la imbibición de las semillas en una matriz biológica compuesta, en este caso, por los diferentes extractos acuosos de compost y una matriz de alginato. En primer lugar, las semillas embebidas se sometieron a un ensayo de germinación in vitro, para evaluar la capacidad promotora del crecimiento vegetal, así como a un enfrentamiento dual en placa Petri de los extractos frente al hongo fitopatógeno Rhizoctonia solani. Posteriormente, se llevaron a cabo dos ensayos in planta para comprobar el efecto fitoestimulante y biopesticida de los extractos. Los resultados obtenidos a partir de los ensayos in vitro, pusieron de manifiesto que la mayoría de los extractos presentaron carácter fitoestimulante, destacando los obtenidos a partir del compost RAA1. Además, dichos extractos mostraron un mayor efecto antagonista tras su enfrentamiento en placa frente al hongo fitopatógeno. Por otra parte, los ensayos in vivo reflejaron que los extractos de compost aplicados mediante la técnica de biopriming poseen un efecto positivo como promotores del crecimiento vegetal, así como biopesticida, destacando los protocolos CEP1 y CEP2, respectivamente. A partir de estos resultados, se puede concluir que los extractos acuosos de compost poseen capacidades fitoestimulantes y biopesticidas, pero que dependen de la naturaleza de dicho compost, así como del protocolo de extracción aplicado. El empleo de extractos acuosos de compost, mediante la técnica de biopriming, amplía la versatilidad de aplicaciones de este producto. Due to the increase in the accumulation of waste of anthropogenic origin, among which urban solid waste and waste from agriculture stand out, a challenge for today's society is posed by the efficient management of this waste in order to adapt it to circular and sustainable bioeconomy systems. One of the tools developed to reduce the impact of this waste is composting, whose product, compost, has the potential to further diversify its applicability. Thus, the elaboration of

aqueous extracts from agri-food waste compost was proposed for its application as an agro- biotechnological tool. The aim of this work was to evaluate, in vitro and in vivo, the potential of

these compost derivatives as biofertilising and biopesticidal agents, applied using the biopriming technique. For this purpose, aqueous extracts were obtained from two types of compost from agro-food industry wastes (RAA1 and RAA3) by applying four different extraction protocols (CEP1, CEP2, CEP3 and CEP4). The eight types of resulting extracts were used as preventive treatments on cucumber seeds, using the biopriming technique, which consists of imbibing the seeds in a biological matrix composed, in this case, of the different aqueous compost extracts and an alginate matrix. First, the imbibed seeds were subjected to an in vitro germination test to evaluate their plant growth promoting capacity, as well as to a dual confrontation in a Petri dish of the extracts against the phytopathogenic fungus Rhizoctonia solani. Subsequently, two in planta trials were carried out to test the phytostimulant and biopesticidal effect of the extracts. The results obtained from the in vitro tests showed that most of the extracts had a phytostimulant character, especially those obtained from the RAA1 compost. In addition, these extracts showed a greater antagonistic effect against the phytopathogenic fungus after being exposed to the fungus on a plate. On the other hand, in vivo tests showed that compost extracts applied by the biopriming technique have a positive effect as plant growth promoters, as well as biopesticides, with the CEP1 and CEP2 protocols standing out, respectively. From these results, it can be concluded that aqueous compost extracts have phytostimulant and biopesticidal capacities, but these depend on the nature of the compost and the extraction protocol applied. The use of aqueous compost extracts, using the biopriming technique, broadens the versatility of applications of this product.