Aplicación de microorganismos lignocelulolíticos como tratamiento previo al proceso de compostaje de restos vegetales

Abstract

Actualmente, el compostaje es considerado uno de los tratamientos más efectivos y rentables para gestionar los residuos vegetales procedentes de la agricultura intensiva y transformarlos en compost, un producto de alto valor añadido. Los microorganismos juegan un papel crucial en este proceso ya que impulsan la degradación de la materia orgánica gracias a su versatilidad enzimática. Sin embargo, la estructura de la lignocelulosa supone un gran reto para la microbiota que habita en una pila de compost, lo que puede afectar negativamente a la eficacia del proceso, dando lugar a tiempos de compostaje excesivamente largos, e incluso a productos de mala calidad. De este modo, el objetivo principal que se plantea en este trabajo es la aplicación de microorganismos lignocelulolíticos para promover la biodegradabilidad de los residuos lignocelulósicos, como tratamiento previo al proceso de compostaje. En este trabajo se utilizó 1 cepa fúngica (Fusarium oxysporum 4535) y 2 cepas bacterianas (Bacillus safensis 190 y Bacillus licheniformis 1974), aisladas previamente de procesos de compostaje de restos vegetales y seleccionadas por su capacidad lignocelulolítica comprobada in vitro. El material de partida estuvo compuesto por restos de plantas de tomate y restos de poda mezclados en una proporción (50:50 v/v), cuya humedad fue ajustada en torno al 65%. Una vez acondicionados los materiales de partida, se distribuyeron en bandejas de 30 x 60 cm con tapadera y se inoculó la mezcla de residuos con el hongo de forma independiente, o bien con el consorcio formado por las tres cepas previamente seleccionadas. Las dosis de inóculo fueron descritas como dosis alta (106 UFC/g de residuo) y baja (104 UFC/g de residuo), estableciéndose posteriormente muestreos a los 10 y 30 días después del inicio del tratamiento. Para determinar la capacidad de ambos tratamientos de activar la biodegradación de las mezclas se evaluaron los siguientes parámetros: humedad, materia orgánica, cenizas, relación C/N, índice respirométrico acumulado a 4 días (AT4) y tasas de degradación de celulosa, hemicelulosa y lignina, a lo largo de los 30 días que duró el ensayo. Los resultados mostraron que la inoculación de las muestras con el Consorcio microbiano dio lugar a un notable, aunque no excesivo, descenso de la materia orgánica y de la relación C/N transcurridos 10 días desde el inicio del tratamiento. Así mismo, la aplicación del Consorcio a dosis bajas dio lugar a tasas de degradación de hemicelulosa y celulosa más elevadas, después de 10 días de tratamiento, en comparación con lo observado tras la aplicación del hongo en cultivo puro o de los controles no tratados. Por tanto, a la vista de los resultados obtenidos en este trabajo se puede concluir que la aplicación de tratamientos biológicos en residuos orgánicos de origen vegetal resulta una estrategia válida y de enorme interés a la hora de establecer protocolos de bioactivación de residuos lignocelulósicos de forma previa al proceso de compostaje.