Elaboración de un biofertilizante a partir de microorganismos ecientes
autóctonos en Perú
Preparation of a biofertilizer from ecient local microorganisms in Peru
DOI: http://dx.doi.org/10.21704/ac.v80i2.1484
Autor de correspondencia (*): Juan Alarcon Camacho. Email: jalarconcamacho@yahoo.com
© Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú.
Forma de citar el artículo: Alarcon et al., 2019. Elaboración de un biofertilizante a partir de microorganismos
ecientes autóctonos en Perú. Anales Cientícos 80 (2): 515-522 (2019).
Juan Alarcon Camacho
1
*; David Carlos Recharte Pineda
2
; Franklin Yanqui Díaz
2
; Sarita
Maruja Moreno LLacza
3
; Isabel Maximiliana Montes Yarasca
4
; Marilyn Aurora Buendía
Molina
5
1
Escuela Profesional de Agronomía, Facultad de Ingeniería, Universidad Tecnológica de los Andes, Abancay,
Apurímac, Perú. Email: jalarconcamacho@yahoo.com
2
Escuela Profesional de Agronomía, Facultad de Ingeniería, Universidad Tecnológica de los Andes, Abancay-
Apurímac, Perú. drecharte@hotmail.com; franklinnyd@gmail.com
3
Facultad de Agronomía, Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú. saritamoreno@lamolina.edu.pe
4
Investigador independiente, Lima, Perú. Email: imontesy@gmail.com
5
Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú. Email: marilynbuendia@lamolina.edu.pe
Recepción: 16/08/2019; Aceptación: 15/12/2019
Resumen
El objetivo de la investigación fue elaborar un biofertilizante a partir de la recolección de
microorganismos ecientes autóctonos (EMA). La colección de los EMA se realizó en el
sector Pisonaypata, comunidad San Gabriel, distrito de Abancay, provincia de Abancay,
Región Apurimac, Perú. Para ello, se elaboraron ocho capturadores de EMA que fueron
colocados a 10 cm de profundidad del suelo por un periodo de dos semanas. A partir de los
EMA capturados en las tarimas, se elaboró cinco litros de biofertilizante, con 25*10
6
UFC/g
de aerobios mesólos viable, 60*10 UFC/mL de Bacillus sp., 20*10 NMP/g de bacterias
jadoras de vida libre y >34*10
7
UFC/g de Lactobacillus sp. En conclusión, utilizar EMA
en la elaboración de biofertilizantes, permite mayor efectividad en el campo, por estar los
EMA adaptados a las condiciones del suelo de cada región. La recomendación del uso de
biofertilizantes, debe hacerse inicialmente como un complemento a la fertilización sintética,
con la nalidad de sustituirla a mediano o largo plazo de acuerdo a las condiciones de suelo,
manejo y respuesta del cultivo.
Palabras clave: Fertilización en Drench; microorganismos ecientes; biofertilizante; cepas
nativas; agricultura.
Análes Cientícos
ISSN 2519-7398 (Versión electrónica)
Website: http://revistas.lamolina.edu.pe/index.php/acu/index
Anales Cientícos 80(2): 515-522 (2019)
Elaboración de un biofertilizante a partir de microorganismos ecientes autóctonos en Perú
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Abstract
The objective of the research was to elaborate a biofertilizer from the collection of
autochthonous ecient microorganisms (EMA). The EMA collection was made in the
Pisonaypata sector, San Gabriel community, Abancay district, Abancay province, Apurímac
region, Peru. For this, eight EMA grabbers were made and placed at a depth of 10 cm from
the ground for a period of two weeks. From the EMAs that were captured in the pallets,
ve liters of biofertilizer were prepared, with 25*10
6
UFC/g of viable mesophilic aerobes,
60*10 UFC/mL of Bacillus sp., 20*10 NMP/g of bacteria Free-life xatives and > 34*10
7
UFC/g of Lactobacillus sp. In conclusion, using EMA in the preparation of biofertilizers,
allows greater eectiveness in the eld, since the EMAs are adapted to the soil conditions
of each region. The recommendation of the use of biofertilizers should be made initially as a
complement to the synthetic fertilization, with the purpose of replacing it in the medium or
long term according to the soil conditions, management and response of the crop.
Keywords: Fertilization in Drench; ecient microorganisms; biofertilizer; native strains;
agriculture.
1. Introducción
Los biofertilizantes contienen
microorganismos, que aplicados al suelo y/o
planta restaura la fertilidad y la microbiota
benéca de los agroecosistemas dañados
por la contaminación de agroquímicos
(Armenta-Bojórquez et al., 2010; Armenta
et al., 2010). Los microorganismos que
se encuentran en los biofertilizantes se
clasican en dos grupos: El primer grupo, son
microorganismos con capacidad de sintetizar
substancias que promueven el crecimiento
de la planta, jando nitrógeno atmosférico
(Castillo et al., 2016), solubilizando hierro y
fósforo inorgánico, mejorando la tolerancia
al estrés por sequía, salinidad, metales
tóxicos y exceso de pesticidas, por parte de
la planta. Los géneros más estudiados de las
bacterias jadoras de nitrógeno de vida libre
son Azospirillum, Azotobacter, Beijerinckia
y Klebsiella, siendo los cultivos de caña de
azúcar, arroz, sorgo, trigo y pastos tropicales
forrajeros donde más se ha estudiado el
proceso de jación de nitrógeno por bacterias
asociativas y de vida libre (Döbereiner et al.,
1995), las mayores cantidades de nitrógeno
atmosférico es jado por las leguminosas
en asociación simbiótica con bacterias del
género Rhizobium (Richards, 1987). Los
microorganismos que proporcionan fósforo
a las plantas, entre los más importantes se
encuentran los hongos micorrízicos que,
en asociación simbiótica con las plantas,
incrementan la captación de nutrimentos
minerales del suelo principalmente fósforo
(Alloush et al., 2000).
El segundo grupo, son microorganismos
capaces de disminuir o prevenir los efectos
de los microorganismos patógenos (Lucy
et al., 2004). Aunque hay microorganismos
que se encuentran dentro de los dos grupos,
promueven el crecimiento de la planta e
inhiben los efectos de los microorganismos
patógenos (Kloepper et al., 1980). Por
ejemplo, el Bacillus subtilis que produce
auxinas que promueven el crecimiento
de tomate e inducen resistencia sistémica
contra Fusarium oxysporum, que provoca
marchitez y pudrición de las raíces (Gupta
et al., 2000).
El desarrollo sostenible, se logra
utilizando biofertilizantes, recomendación
de la III Cumbre de la Tierra, celebrada
en Río de Janeiro en 1992 (Sequeiros,
1998); el desarrollo de la biotecnología ha
hecho posible obtener bioabonos de mayor
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calidad en comparación con los bioles,
que son preparados con microorganismos
ecientes (EM) (Suárez, 2009). Los EM son
cultivos microbianos benécos presentes en
ecosistemas naturales (Higa & Parr, 2013)
que en contacto con la materia orgánica
secretan sustancias benécas e inhiben de
manera controlada patógenos no deseados
(Cóndor et al., 2007). Entre los principales
tipos de EM se encuentran bacterias
fotosintéticas, bacterias ácido lácticas
(BAL), levaduras y actinomicetos, de
amplia difusión y con múltiples aplicaciones
biotecnológicas en más de 180 países (Higa
& Parr, 2013).
En el contexto actual, la inseguridad
alimentaria y el cambio climático afecta
las zonas altoandinas, que son pobres y
sus ecosistemas son frágiles (FAO, 2005),
los abonos líquidos permiten incrementar
la productividad y calidad de los pastos,
forrajes y cultivos agrícolas que alimentan
al ganado, pobladores y en gran medida a la
población nacional (Ticona et al., 2016).
El objetivo del presente estudio fue
evaluar los Microorganimos Ecientes
Autoctonos presentes en el biofertilizante,
a n de determinar su uso en campo. Al
ser un estudio pionero orientado a los
agroecosistemas altoandinos, el resultado
obtenido establece las bases para realizar
más estudios mediante innovación
biotecnológica que trae benecios
económicos y ambientales.
2. Materiales y métodos
La captura de EMA se realizó en el bosque,
donde no hubo actividad agrícola, localizado
en el sector Pisonaypata, comunidad San
Gabriel, distrito de Abancay, provincia
de Abancay, Región Apurímac, Perú; con
localización geográca de 72º 24’ 01’’
longitud Oeste y 13º 22’ 22’’ latitud Sur,
a una altura de 1832 m.s.n.m. El clima
es cálido a templado, con noches frescas
(Recharte, 2015), La temperatura media es
de 18°C, la precipitación media anual es de
500 – 600 mm y la humedad relativa es de
45 - 55%.
Se elaboró ocho capturadores de
microorganismos ecientes nativos,
siguiendo el procedimiento de Suquilanda
(2006). Para capturar los microorganismos,
se enterró las tarimas a 10 cm de profundidad
en el suelo; cada tarima estuvo conformada
por un pote tapado con tela nylon, en su
interior se colocó 250 g de arroz cocinado
sin sal, dos cucharadas de melaza y dos
cucharadas de harina de pescado. Sobre la
tela de nylon, se colocó materia orgánica,
recogida de los sectores circundantes, en
proceso de descomposición. A los 14 días
se desenterró la tarima, obteniéndose arroz
impregnado de microorganismos del lugar
(Figura 1).
Figura 1. Arroz con microorganismos
capturados
Para la elaboración de cinco litros de
solución madre de EMA, se colocó en un
recipiente de plástico el arroz impregnado
de EMA, se agregó al recipiente dos litros
de agua hervida fría, dos litros de melaza y
un litro de yogur; se mezcló y licuó todo el
contenido por cinco minutos; luego se ltró
la mezcla, obteniendo la solución madre
(Figura 2).
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Figura 2. Solución madre de EMA
El biofertilizante, se obtuvo al agregar en
el cilindro de plástico la solución madre, tres
litros de yogur, tres litros de melaza, cuatro
litros de caldo de pescado y 20 litros agua
hervida fría. Se cerró herméticamente el
tanque, por un periodo de 18 días, para evitar
la entrada de oxígeno y con ello activar los
hongos, bacterias benécas y levaduras
(Rodríguez & Torres, 2014), la mezcla se
almacenó bajo condiciones de fermentación
anaeróbica.
La población microbiana de la solución
madre se determinó de una muestra de 500
ml, en el Laboratorio de Ecología Microbiana
y Biotecnología “Marino Tabusso” de la
Universidad Nacional Agraria La Molina
con el método del Número más Probable
(NMP) establecido por la ICMSF (1983);
utilizando el medio de cultivo recomendado
por Zapater (1975).
3. Resultados y discusión
En la Tabla 1 se presentan las poblaciones
microbiológicas de la solución madre. Los
valores <3, <10 y <100 indican ausencia de
microorganismos en ensayo. La presencia
de Bacillus sp. tiene un efecto positivo
en el desarrollo vegetal y en el aumento
del potencial productivo por la capacidad
de estos microorganismos para producir
compuestos orgánicos, jar nitrógeno
(Seldin et al., 1984) y solubilizar fosfatos
(Patiño, 2010), son acciones que efectúan
mediante enzimas como nitrogenasas y
tasas (Corrales et al., 2017). Haefner et al.
(2005) reportó que la B. subtilis permite la
reducción del ácido fítico impidiendo que
se presente quelación de los minerales que
se encuentran en la biomasa, evita que el
fósforo y las diferentes trazas de elementos
se vuelvan insolubles y se precipiten. Portela
et al. (2013) reportó que las bacterias
solubilizadoras de fósforo más ecientes,
son de los géneros Bacillus, Pseudomonas,
Rhizobium, Burkholderia, Achromobacter,
Agrobacterium, Microccocus, Aerobacter,
Azotobacter y Erwinia, y hongos saprótos,
como Aspergillus niger, Penicillium bilaii,
Penicillium simplicissimun, Trichoderma
harzianum, y Cladosporium herbarum. En
ello radica la importancia de la acción de
estas bacterias frente al ciclo del fósforo y su
función de benecio a la biodiversidad de la
ora y los suelos.
Tabla 1. Análisis microbiológico de la solución madre
Análisis microbiológico cantidad
Recuento de aerobios mesólos viable (UFC/g) 25*10
6
Recuento de mohos y levaduras (UFC/g) < 10
Recuento de Bacillus sp. (UFC/mL)
60*10
Recuento de actinomicetos (UFC/g) <100
Enumeración de Pseuomonas sp. (NMP/g)
<3
Enumeración de bacterias jadoras de vida libre (NMP/g) 20*10
Recuento de Lactobacillus sp.
>34*10
7
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La jación del nitrógeno a través del
Bacillus mejora la fertilidad del suelo en
comparación con la fertilización orgánica
y química que genera altos niveles de
contaminación con sales nitrogenadas,
metales pesados y microorganismos
patógenos para el ser humano y los animales.
Especies como B. fusiformis aislados de
maíz, trigo y arroz, han sido caracterizados
con una elevada actividad nitrogenasa,
por su excelente jación de nitrógeno y,
la especie B. rmus tiene la capacidad
de potenciar la actividad nitrogenasa de
microorganismos aislados en plantas como
Dactylus glomerata, aumentando la cantidad
de nitrógeno jado por la planta, lo cual
conlleva a una reducción considerable en el
uso de fertilizantes nitrogenados de origen
químico (Zlotnikov et al., 2001).
Las bacteris del género Bacillus tienen
la capacidad para formar esporas que
permanecen metabólicamente inactivas
pero viables en condiciones adversas, son
apropiados para la formulación de productos
estables que benecian los cultivos agrícolas
a través de mecanismos indirectos (Portela
et al., 2013). Terry et al. (2005) reportaron
que la presencia de Bacillus sp. es de gran
importancia porque forma parte de la
comunidad microbiana de la rizosfera del
tomate (1,5 * 10
6
). Mientras que, Orhan et al.
(2006) al evaluar dos cepas de Bacillus en un
cultivo ecológico de frambuesa en Turquía,
evidenció el efecto positivo en el crecimiento
vegetal. También, presenta resistencia
sistémica inducida frente a bacterias, hongos
patógenos, virus sistémicos y nematodos
de la raíz (Kloepper et al., 2004). Como
biofertilizante es una opción amigable para
el suelo y el ambiente que da respuesta a
la necesidad de implementar la agricultura
sostenible (Corrales et al., 2017).
Las bacterias mediadoras de vida libre que
participan mediante sus procesos metabólicos
en la jación de nitrógeno (Mishustin et
al., 1971) y solubilización de fostato son:
Bacillus spp., Clostridium spp., Klebsiella
spp., Pseudomonas spp., Enterobacter spp.,
Azotobacter spp., y Azospirillum spp., las
que han sido aísladas de la rizosfera, donde
el número de microorganismos diazótrofos
es generalmente mayor por la liberación y
concentración disponible de nutrientes en
forma de compuestos orgánicos (Terry et al.,
2005). A nivel mundial, se está investigando
las bondades de utilizar bacterias asimbioticas
del género Azotobacter y Azospirillum en la
reducción del periodo de germinación de las
semillas de tomate, ají y algodón (Recharte,
2015). Inocular con estos microorganismos,
incrementa la producción de hormonas del
crecimiento e incrementan la respuesta a la
fertilización química u orgánica.
Las Bacterias ácido lácticas
(Lactobacillus spp.) producen ácido láctico
como principal producto de la transformación
de hidratos de carbono (Buchelli, 2014)
y otros carbohidratos, producidos por las
bacterias fototrópicas y levaduras. Desde
tiempos antiguos el yogur y encurtidos
son hechos con bacterias ácido lácticas.
Así mismo esta fermentación produce
sustancias antimicrobianas, incluyendo a
las bacteriocinas que tienen la capacidad de
inhibir las bacterias patógenas, el deterioro
de los alimentos (Mata, 1999) y ayuda a
la descomposición de materiales como
la lignina y la celulosa fermentándolos,
removiendo efectos no deseables de
la materia orgánica no descompuesta
(Rodríguez, 2009). Las bacterias ácido
lácticas tienen la habilidad de suprimir
enfermedades incluyendo microorganismos
como fusarium (EM, 2012), que aparecen
en programas de cultivos continuos. Los
usos de bacterias ácido lácticas reducen
las poblaciones de nematodos, controla la
propagación y dispersión de fusarium, y
gracias a ello induce un mejor ambiente para
el crecimiento de los cultivos (Chamikag,
2017).
4. Conclusiones
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La utilización de cepas nativas de
microorganismos en la elaboración
de biofertilizantes, presentan mayores
posibilidades de efectividad en el campo, por
estar adaptados a las condiciones del suelo
de cada región. La recomendación del uso de
biofertilizantes, debe hacerse inicialmente
como un complemento a la fertilización
sintética, con visión de sustituirla a mediano
o largo plazo de acuerdo a las condiciones de
suelo, manejo y respuesta del cultivo.
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