El ozono en la agricultura

El ozono en la agricultura -

El ozono en la agricultura

El ozono para la desinfección de suelos agrícolas

 

Los plaguicida surgen como una necesidad.

El uso frecuente de pesticidas contribuye a la crisis de la agricultura, la cual dificulta la preservación de los ecosistemas, los recursos naturales y afecta la salud. Con el uso de pesticidas se busca la productividad a corto plazo pero pasa por encima de la sustentabilidad económica. Se han planteado soluciones como uso de fertilizantes biológicos que puede ser una herramienta económica y limpia para el manejo sostenible de los ecosistemas.

El Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), a través de su programa de investigación de biofertilizantes, han identificado diversos microorganismos que han demostrado favorecer el desarrollo de las plantas, entre esos productos se encuentra la micorrza INIFAPMR, consta de 1 kg de suelo (con esporas, hifas y raíces colonizadas por el hongo endomicorricico glomus intraradices ) y adherente. Para la producción de micorriza el método de desinfección de sustrato utilizado es con base al bromuro de metilo o metem sodio. Este método se ha utilizado para el control de patógenos como hongos, bacterias, nemátodos, e insectos, además de malezas, considerado como uno de los mejores fumigantes en la desinfección de suelos, para la producción de hortalizas en invernaderos,

 

Problemas en el uso de fertilizantes.

El bromo es un potente agotador del ozono, 50 veces más reactivo que el cloro en el agotamiento del ozono. El MeBr es el principal portador de bromo a la estratosfera. Cuando MeBr alcanza la estratosfera, se descompone para formar bromo, que participa en una serie de reacciones cíclicas que agotan la capa de ozono. Las estimaciones de las fuentes de MeBr de la fumigación del suelo oscilan entre 16 y 47.3 Gg por año  de acuerdo a la Organización Meteorológica Mundial en el año de 1994.

Ariculo de Msayleb N. et al.

Realizaron una investigación sobre la desinfección de suelos con el uso de ozono, como alternativa del Bromuro de Metilo.Utilizaron un generador de ozono modelo 1000BT-12, que produce 1 gO3/h con oxígeno puro y con un compresor de aire produce 0.5g O3/h. El reactor utilizado fue de cristal y la tubería de Teflón. Utilizaron un volumen de 100cc en nematodos, 250mL de Fusarium y un reactor más grande con una capacidad de 1500cc para las muestras de de 450g de phytopthara. El ozono lo capturaron en una solución de yoduro de potasio al 2%, las medidas de ozono absorbido para las muestra de hizo con el análisis tradicional iodométrico.

El F. oxysporum, lo cultivaron en un agar de dextrosa de patata (PDA). El cultivo lo lavaron con agua estéril destilada (DSW) y luego se transfirió en condiciones asépticas para liberar el tejido fúngico y obtener una suspensión conidial.  A un caudal de 0,25 l / min,  ozonificaron muestras de 250 ml de suspensiones de conidios de diferentes concentraciones (diluciones) con dosis de O3 / tiempo ascendente. Las dosis oscilaron entre 0,84 y 88 mg O3 / L (cilindro de oxígeno) y entre 9 y 31,8 mg O3 / L. Para evaluar las actividades desinfectantes de cada dosis de O3, colocaron 2 x 100μL de cada muestra tratada en PDA en condiciones asépticas  y se incubaron durante 48 horas a temperatura ambiente. Las colonias de F. oxysporum supervivientes se contaron y se compararon con las de las muestras de control. Los datos presentados son los medios con errores estándar de los resultados de los experimentos cuadruplicados.

Phytophthora sojae: P. sojae sobrevive en el suelo principalmente como oosporas, que pueden cebarse fácilmente para revelar la infección del suelo con el patógeno. Para preparar el suelo, lo hicieron mediante autoclave (para eliminar cualquier patógeno no deseado y poder concentrarse en Phytophthora), luego el suelo se contamina artificialmente con un inóculo de P. Sojae en el arroz, y se preparan macetas de 450 g (135 g de suelo, luego 15cc de inoculo de arroz, luego 300 g de suelo). Las macetas se inundaron durante 24 h, luego se drenaron durante otras 24 h. Las macetas se colocaron en bolsas de polietileno y se incubaron a temperatura ambiente durante un total de 2 semanas. Las oosporas germinarán y formarán esporangios durante este período. Las muestras preparadas se trataron con ozono utilizando el cilindro de oxígeno para la generación de ozono, con un caudal de 0,5 l / min y con dosis ascendentes generadas al aumentar el tiempo de ozonización (10 - 13 - 15 - 17 - 20 - 25 minutos / 450 g de suelo, correspondiente, en promedio, a 0,47 - 0,73 - 0,79 - 1,09 - 1,2 - 1,41 g O3 / kg de suelo respectivamente). Cada dosis la realizaron por cuadruplicado, con tres a cuatro repeticiones; Para cada lote preparado, se dejaron 8 muestras de control para la comparación y evaluación del tratamiento. Después del tratamiento.

Se colocaron 10 semillas de soja Sloan (cultivar moderadamente susceptible) en la parte superior del suelo en las macetas y se cubrieron con vermiculita gruesa húmeda . Las macetas se colocaron en bolsas de plástico para evitar que se secaran durante la germinación de las semillas. Tres días después de la siembra, cuando las raíces de las plántulas tenían 5 cm de largo, los contenedores se inundaron nuevamente durante 24 h. Los contenedores fueron colocados en bancos para drenar. Durante los siguientes 10 días, se controlaron las macetas y se observó la germinación de las semillas, seguida de la evaluación de los síntomas; Phytophthora sojae puede identificarse fácilmente por los hipocotilos colapsados de las plántulas emergentes.

Resultados.

Los  resultados de los experimentos con F. oxysporum muestran diferencias en la eficiencia entre el ozono producido por oxígeno puro y ozono producido por medio del compresor. La menor dosis de ozono generada con oxígeno puro al 99.9% obtuvieron una concentración de 0.84 mg O3/L, fue 100% eficiente para matar las esporas de F. oxysporum en suspensión. Con aire seco como fuente generadora de ozono sólo se destruyó el 41 % de las esporas.

El tratamiento con ozono del suelo infectado con Phytophthora fue altamente eficiente, ya que la dosis más baja de 0,47 gO3 / kg erradicó totalmente la enfermedad.

 

 

Solución

En Basktek podemos fabricar un generador de ozono a la medida para el riego en invernaderos.

  1. Diseño de un sistema para la desinfección de sustrato utilizado en la producción de micorrizas; Marco Antonio Audelo Benítez, y Martha Blanca Irízar Garza; Rev. Mex. Cienc. Agríc vol.3 no.spe4 Texcoco nov./dic. 2012
  2. Revista Cubana de Higiene y Epidemiología. 2014;52 (3):372-387
  3. Soil disinfection with ozone (O3) as an alternative to methyl bromide - A sustainable practice in agriculture; Nahed Msayleb et all; 2013 ASABE Annual International Meeting Paper