la producción sostenible de hortalizas con pequeños ...–7 de la hoja; 9 en la raíz y 56 del...

“Desarrollo de bioinsumos para la producción sostenible de

hortalizas con pequeños agricultores para una soberanía

alimentaria en los Andes”

CIP-PBA-PROINPA

Colombia-2010

OBJETIVO GENERAL

• Desarrollar bioinsumos para contribuir auna agricultura limpia y bajar los costosde producción para pequeñoshorticultores.

Objetivos específicos• Formar ceparios de microorganismos nativos.

• Investigar técnicas artesanales ajustadas a lascondiciones locales.

• Desarrollar y adaptar técnicas para la producciónbioinsumos.

• Diseñar e implementar plantas piloto.

• Evaluar participativamente el potencial de uso de losbioinsumos desarrollados.

• Difundir el conocimiento y experiencias.

Proceso de investigación

Recolectar muestras

locales

Aislamiento

y caracterización

Formar banco de cepas

Medios de

Multiplicación

Pruebas controladas

PRUEBAS DE CAMPO

Zonas de trabajo

9 comunidades 2 departamentos

3 comunidades3 departamentos

3 comunidades7 departamentos

Objetivo 1. Caracterizar y organizar ceparios de microorganismos nativos

Diversidad

0,0E+00

1,0E+06

2,0E+06

3,0E+06

4,0E+06

5,0E+06

6,0E+06

Altiplano Chaco Puna Tropico Valle

Region Ecológica

UF

C /

gr

de S

uelo

Purificación y caracterización

Catalaza pH y temperatura

Pruebas bioquímicas

Caracterización moleculares

Bacterias Endófitas en plantas de quinua

41 hojas 55 raíz 8 tallo

Identificación molecular deendófitas de quinua

• Hojas: Bacillus amyloliquefaciens; B. tequilensis; B. vallismortis;B. subtilis; B. pumilus; B. licheniformis. Bacillus aryabhattai,Bacillus sp., B. horikoshii, Bacillus atrophaeus, Paenibacillus.

• Raíces: Bacillus aryabhattai; Bacillus horikoshii, B. megaterium.Pseudomonas sp.,

• Paenibacillus bacterium, Paenibacillus odorifer.

• Bacillus pumilus. Descontaminación de dioxinas y principioactivo para insecticida.

• B. tequilensis. Está presente en zonas secas

• B. horikoshii. Excelente alcalinizante.

• B. licheniformis. Actua bien en pH 9 y 10

• Paenibacillus odorifer. Fijador de Nitrógeno.

Colección e identificación de rhizobacterias

Identificacion molecular en la Universidad de Gent

Cepario de approx. 180 bacterias de los géneros:

Bacillus 64 cepasActinomicetos 49 cepasPseudomonas 70 cepas

Todas cepas son conservadas en una colección internatcion - Belgian CoordinatedCollections of Microorganisms de la Universidad de Gent y en el CIP, Lima;

ComportamientoAcidez del suelo

suelo con pH 4.5; 5.6; 6.8; 7.8;

bacterias: 5 Bacillus; 1 Pseudomonas; 2 Actinomicetes;

0

3

6

9

12

4.5 5.6 6.8 7.8

pH

dry

tu

ber

weig

ht

in g

P1-20/08 B1-35/06 A2-20/08 A3-19/08 Control

Objetivo 2. Desarrollar biofertilizantes

Bacterias solubilizadoras de P asociadas al cultivo de la papa

BACTERIA COLONIA HALO EFICIENCIA

O64 0,47 0,90 1,93*

101 0,30 0,77 2,56*

O59 0,30 0,70 2,33*

O21 0,37 0,67 1,82*

O12 0,47 0,93 2,00*

OO9 0,33 0,50 1,50

OO6 0,53 1,10 2,06

O23 0,30 0,33 1,11

O24 0,37 0,70 1,91

O71 0,63 1,03 1,63

O20 0,20 0,20 1,00

O96 0,47 0,90 1,93*

‘* bacterias que presentaron la mayores

eficiencias de solubilización.

Bacterias solubilizadoras de P en maiz

Laboratorio

Invernadero

Evaluaciones de cepas de rhizobacteriasen genotipos de papa

variedades: Unica, Yungay, Peruanita, Huamantanga, Yana; Wancuy;

bacterias: 6 Bacillus; 2 Pseudomonas; 3 Actinomicetes;

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

%

A1-19/08 A1-31/08 A1-37/08 A2-19/08 A2-20/08 A3-19/08 B1-05/06

B1-22/06 B1-35/06 P1-01/08 P1-20/08

PeruanitaHuamantanga Unica Yana Wancuy Yungay

0

5

10

15

20

tub

erc

ulo

s i

n g

/pla

nt

0

50

100

150

200

%

ControlP1-20/08

P1-20/08

B1-35/06

B1-35/06

A2-19/08

A2-19/08

A3-19/08

A3-19/08

A1-19/08

A1-19/08

Peso seco de tuberculos en g.

Incrementos en %

del peso seco de

tuberculos de

papa con

diferentes texturas

Arena Musgo Tierra

100 0 0

80 20 0

60 40 0

40 60 0

0 10 90

0 25 75

0 50 50

20 40 40

Evaluación de texturas y rhizobacterias

Solubilizadoras de Fósforo

• 260 quinua 72

– 7 de la hoja; 9 en la raíz y 56 del suelo.

• 46 rizobias de haba 15.

Endófitos en quinuaevaluación de AIA

• 260 59 AIA

• 37 2 AIA Inicio de cultivo

– 37 3 Endófito hoja

– 37 6 Endófitos tallo

• 123 47 AIA Post floración

Cepas MediasNivel de

significancia

BP-Bs 0029 32,00 aBP-Bs 0016BP-Bs 0040BP-Bs 0031BP-Bs 0021

29,2529,0028,2525,50

bccd

Comparación para volumen de bulbo

Volúmen de bulbo

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

BP

- B

0029

BP

- B

0016

BP

- B

0040

BP

- B

0031

BP

- B

0021

BP

- B

0023

BP

- B

0032

BP

- B

0028

BP

- B

0017

BP

- B

0012

BP

- B

0036

BP

- B

0042

BP

- B

0007

BP

- B

0025

BP

- B

0038

BP

- B

0041

BP

- B

0009

BP

- B

0039

BP

- B

0027

BP

- B

0044

BP

- B

0018

BP

- B

0026

BP

- B

0037

BP

- B

0005

BP

- B

0006

BP

- B

0014

BP

- B

0015

BP

- B

0008

BP

- B

0019

BP

- B

0043

BP

- B

0004

BP

- B

s 0

002

BP

- B

0003

BP

- B

a 0

001

BP

- B

0011

BP

- B

0034

BP

- B

0022

BP

- B

0033

BP

- B

0030

BP

- B

0013

BP

- B

0024

testi

go

BP

- B

0035

cepas

vo

l/m

l

Evaluación de bacterias SF en invernadero

Interacción de microorganismos

0

10

20

30

40

50

60

70

Trat. 1

Trat. 2

Trat. 3

Trat. 4

Trat. 5

Trat. 6

Trat. 7

Trat. 8

Trat. 9

Trat. 10

Trat. 11

Trat. 12

Rendimiento en peso de bulbo (gr)

Serie 1

CB

BA

B BB

Trt 1 =Micorriza (M.A.)

Trt 2 = Bs

Trt 3 =R f

Trt 4 = T.

Trt 5 = M.A. + Rf

Trt 6 = Bs + Rf

Trt 7 = T. + Rf

Trt 8 =T + B s + Rf

Trt 9 = M.A. + T.. + Rf

Trt 10 = M.A. + Bs + R f.

Trt 11 = M.A. + B. s. + T. + Rf.

Trt 12 = Testigo. Tricobal

Desarrollo de medios de cultivopara producción masiva

Sustrato Multiplicación Significancia

Soya 2,57E+09 a

Papa 2,69E+08 b

Arroz Soya 2,06E+08 b

Arroz 1,00E+08 b

PapaSoya 9,69E+07 b

TSB 6,20E+07 b

substratos naturales: cebada, camote, papa;

concentraciones: 10-20-30% o 20-40-60%

bacteria: 2 Bacillus, 1 Pseudomonas, 1 Phyllobacterium (?);

Desarrollo de medios de cultivopara producción masiva

Concentración celular alcanzada en 24 horas a 30 ºC y 150 rpm (M1 = Cebada 10%; M2 = Cebada 20%; M3 =

Cebada 30%; M4 = Camote 20%; M5 = Camote 40%; M6 = Camote 60%; M7 = Papa 20%; M8 = Papa 40%; M9 =

Papa 60%; Testigo = Caldo Soya Tripticasa)

CEPAS UFC/mL

Sustratos

M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 Testigo

Azospirillum Promedio 2.1E+08 1.1E+08 8.9E+07 9.8E+07 8.0E+08 3.0E+08 5.1E+08 4.4E+08 3.3E+08 4.1E+08

Azotobacter Promedio 1.3E+09 5.1E+08 5.0E+08 3.3E+08 3.5E+08 3.7E+08 4.1E+08 3.9E+08 4.5E+08 7.1E+08

Bacillus Promedio 1.1E+08 1.6E+08 2.3E+08 6.3E+07 5.9E+08 2.4E+08 1.8E+08 1.4E+08 1.7E+08 1.2E+08

Pseudomonas Promedio 4.3E+08 4.2E+08 6.4E+08 3.2E+08 4.7E+08 4.4E+08 8.1E+08 5.6E+08 7.1E+08 3.5E+08

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

8 hours 24 hours 32 hours 48 hours

M3

Log

CFU

/mL

Bacillus

B1-05/06

B1-15/06

B1-35/06

Cont…

Agitation effectBacillus

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

24 hours 48 hours

Log

CFU

/mL

M3 A1

M3 A2

M3 A3

0123456789

10

Log

CFU

/mL

Can

chán

Hu

ayro

Per

uan

ita

Hu

amb

ach

ero

Tan

zan

ia

INIA

10

0

Potato 20% Sweetpotato 40%

Varieties effectBacillus

Temperature effectBacillus

0

2

4

6

8

10

24 hours 48 hours

Log

CFU

/mL

M3 15 ºC

M3 23 ºC

M3 30 ºC

Control 15 ºC

Control 23 ºC

Control 30 ºC

A1=150 rpm; A2= sin agitacion; A3=agitación manual

Efecto ambiental

0

5

10

15

20

25

Control C2-Fert. A3-19/08 A2-19/08 P1- 20/08 A1- 36/08 B1-35/06 B1-

35/06+

P1 20/08

yie

ld i

n t

/ha

0

3

6

9

12

15

Con

trol

C2-

Fert.

A1-

30/0

6

A1-

30/0

8

A2-

18/0

8

B1-

21/0

6

B1-

22/0

6

B1-

35/0

6

B1-

35/0

6 +

A2-

18/0

8

P1-

20/0

8

P1-

45/0

8

yie

ld i

n t

/ha

Evaluaciones en campo:3 ensayos - rendimientos Lima Variedades: Unica, Revolucion, Yungay Bacterias: 7 Bacillus, 5 Actinomicetos, 3 Pseudomonas

0

5

10

15

20

Con

trol

C2-

Fert.

A3-

32/0

8

A2-

07/0

8

P1-

20/0

8

A1-

39/0

8

B1-

35/0

6

A1-

38/

08

A2-

20/0

8

P1-

21/0

8

yie

ld i

n t

/ha

RevoluciónUnica

Yungay

Micorrizas

Evaluaciones de micorrizas

Cebolla

Haba

Lechuga

1.- Glomus intraradices (B-161)3.- Glomus etunicatum (B-29)2.- Glomus etunicatum (B-30)4.- Glomus mosseae (B-28)5.- Glomus fasciculatum (G-com)

Colonización de hifas y producción de esporas

A

25.74 B

21.92 B

20.11

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Inte

ns

ida

d d

e c

olo

niz

ac

ión

de

hif

as

(%

)

Cebada Haba Lechuga

Cultivos

0

5

10

15

20

25

30

35

40

I II III IV V

Evaluaciones

Tasa d

e m

ult

ipli

ació

n d

e e

sp

ora

s

G_B161

G_B28

G_B29

G_B30

G_Com

LM D

LM E

bb b

a

0

50

100

150

200

250

A B C D

Sustratos

Nº

de e

sp

ora

s /25 g

r d

e s

uelo

MEDIAS

Rendimiento del cultivo de papa con micorrizas

Rendimiento

Tratamientos Tubérculos

grandesTubérculos

Medianos

(*)

Tubérculos

Pequeños

Total

----------------------------t ha-1----------------------------

Humus de lombriz 5,65 b 4,60b

2,45 a 12,70 b

Micorriza 5,68 b 4,59b

2,43 a 12,69 b

Micorrizas + Gallinaza 7,57 a 3,79c

1,90 a 13,26 b

Micorrizas + Humus de lombriz 7,55 a 3,75c

3,50 a 14,80 b

Micorrizas + Humus + Gallinaza 7,83 a 5,40a

2,70 a 15,93 a

Testigo 4,30 c 3,73c

3,50 a 11,53 c

Producción de micorrizas nativas

Evaluación de cepas Selección de sustratos

Selección de cultivo

Cepario

Interacciones Hongo-Bacteria

• Interacciones

Micorriza+Bacillus

Aislamiento específico de micorrizas en medio líquido

Abonos

Producción y evaluación de bioles

Bioles producido con 2 a 9 ingredientes;

Bioles producidos en costa (Lima) y sierra(Huancayo – 3,300 m y Copcas - 4,000 m);

Ensayos: papa, nabo, lechuga, espinaca

- incrementos entre 10-25%;

- contenido de nutrientes no es

decisivo.

- pH ligeramente ácidos son

preferibles.

Reemplazo de la leche en el biol|| Promedio

Cuy

Vaca

Cerdo

5

4.86

4.86

Cebolla y repollo

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

HS250 HS500 HS750 Fertisol Testigo

PE

SO

(g

r)

TRATAMIENTOS

1.65

1.70

1.75

1.80

1.85

1.90

1.95

HS250 HS500 HS750 Testigo

PE

SO

(K

g)

TRATAMIENTOSBiograd

Objetivo 3. Desarrollar bioplaguicidas

Bacillus thuringiensis en Spodoptera frugiperda

• Cinco cepas registraron mortalidad superior al 80% y fueron probadas en los tests de CL50 y TL50.

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

BP

-Bt

00

18

BP

-Bt

00

29

BP

-Bt

00

20

BP

-Bt

00

11

BP

-Bt

00

04

BP

-Bt

00

02

BP

-Bt

00

14

BP

-Bt

00

15

BP

-Bt

00

16

BP

-Bt

00

22

BP

-Bt

00

35

BP

-Bt

00

31

BP

-Bt

00

33

BP

-Bt

00

34

BP

-Bt

00

39

BP

-Bt

00

38

BP

-Bt

00

46

BP

-Bt

00

17

BT

- B

t 0

00

5

BT

- B

t 0

00

7

BT

- B

t 0

00

6

BT

- B

t 0

00

8

BT

- B

t 0

04

0

BT

- B

t 0

01

3

BT

- B

t 0

03

0

BT

- B

t 0

05

0

BT

- B

t 0

04

2

BT

- B

t 0

04

1

BT

- B

t 0

00

3

BT

- B

t 0

02

8

BT

- B

t 0

03

2

BT

- B

t 0

03

6

BT

- B

t 0

02

4

BT

- B

t 0

04

3

BT

- B

t 0

01

9

BT

- B

t 0

02

3

BT

- B

t 0

02

7

BT

- B

t 0

00

1

BT

- B

t 0

00

9

BT

- B

t 0

01

0

BT

- B

t 0

03

7

BT

- B

t 0

04

4

BT

- B

t 0

01

2

BT

- B

t 0

04

7

BT

- B

t 0

04

8

BT

- B

t 0

04

9

cepas

mo

rtalid

ad

(%

)

y = 0,0625x + 0,3088

y = 0,1452x + 0,0087

y = 0,0606x + 0,2765

y = 0,0203x + 0,3955

y = 0,0721x + 0,06190

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

7,00E+00 7,70E+00 8,00E+00 8,70E+00

Log(x) de la concentración(esporas/ml)

Pro

bit

de

la

mo

rta

lid

ad

Cepa BP-Bt 0018

Cepa BP-Bt 0020

Cepa BP-Bt 0004

Cepa BP-Bt 0029

Cepa BP-Bt 0011

Lineal (Cepa BP-Bt 0018)





TRATAMIENTOS INCIDENCIA % SEVERIDAD %

T1 = Testigo Tradicional 86 71

T2 = Bacillus amyloliquefaciens (40

kg/ha);

71 61

T3 = Bacillus amyloliquefaciens

(100 kg/ha)

73 62

T4 = Bacillus amyloliquefaciens

(160 kg/ha)

72 63

T5 = Basillus subtilis (40 kg/ha) 83 67



T8 = Trichoderma (40 kg/ha) 75 62

T9 = Trichoderma (100 kg/ha) 56 (30) 57 (14)

T10 = Trichoderma (160 kg/ha) 60 58

Control de mancha plateada

(coordin./PIC-Papa nativa-Pablo Mamani et al.)

Control de mancha plateada

(coordin./PIC-Papa nativa-Pablo Mamani et al.)

Uso de endófitos para el control de mancha plateada

Procedencia

Variedades

Cepas

Pinta bocaYana CoylluCandelero

ColomiOrpacaProinpaSana

Control de Rhizoctonia solani con Trichoderma

Evaluación:

Frijol

Papa criolla :

-Evaluación de Rhizoctonia solani (4A3P (AG3)

Cogua.

-Evaluación de diferentes cepas de Trichoderma

sp,

Objetivo 4. Diseñar planta piloto para bioinsumos

Planta Piloto de producción de bioinsumos

-Se escogió participativamente una propuesta de diseño de planta, que

fue construida de acuerdo a las necesidades del grupo de productores en

Ventaquemada.

Planta Piloto de producción de bioinsumos

Establecer el proceso y sus costos del

abono Bokashi en Fómeque.

-Se realizó un análisis de los costos de producción.

- Se planteó una mejora tecnológica en la producción del abono

mediante el uso de una maquina picadora moledora.

Establecer el proceso y sus costos del abono bokashi en Fómeque.

Análisis económico del Abono Fómeque.

Rubro Valor $ Participación %

Costo materiales e insumos : $452.000 50%

Empaques : $74.000 8%

Mano de Obra $343.000 38%

Transporte $ 20.0000 2% .

Total $900,226 100%.

Diseño de plantas piloto artesanales

Ajuste de la producción para el escalamiento

Medios de cultivo y

Envase

Concentraciones

Papa + Metal 4 x 107

Papa + Soya + Metal 2.8 x 107

Papa + Maiz + Metal 1.25 x 107

Papa + Plástico 3.5 x 107

Papa + Soya + Plástico 2.2 x 107

Papa + Maiz + Plástico 1.2 x 107

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

Maíz Papa Yuca

Tipos de almidón

Niv

el

de

ab

so

rba

nc

ia a

60

0 n

m A

B

B

29 litros80 litros

Desinfección de medio

0,00E+00

1,00E+07

2,00E+07

3,00E+07

4,00E+07

5,00E+07

6,00E+07

Ufc/ml

1

desinfectantes

Bicarbonato de sodio

Hipoclorito de Calcio

Testigo

Vinagre

Tratamiento1.Bicarbonato de sodio2. Hipoclorito de sodio3. Vinagre4. Testigo

BlancoBio inoculadoDesinfección Ebullición

Formulación sólida

Envases mejorados

Formulaciones

Biograd

Formulaciones y presentaciones

Tricotop

Fertitrap Micobac Biobacillus

TRICOBAL

Objetivo 5. Evaluar participativamente los bioinsumos.

Formas de aplicación ajustadocon agricultores

En forma líquida al tubérculo

En forma sólida al tubérculo

Producción de biofertilizantes (bioles y bokashi)

-Se realizó participativamente un fertilizante liquido tipo Biol

en Fómeque.

- Se caracterizó el proceso de producción y la fórmula del

abono bokashi en Ventaquemada.

Adecuando para agricultores

Evaluación en almacigueras de biolmejorado

Evaluación en duraznero

MicobacBiofert

Fertitrap

TestigoTricotop

Tricotop

Biofert Testigo

Fertitrap

Evaluar participativamente el Abono orgánico bokashi - VENTAQUEMADA

-Los agricultores evaluaron dosis del

abono bokashi.

-Se evalua en variedades nativas y

comercial de papa.

Objetivo 6. Difundir el conocimiento y la información

Apropiación de los agricultores de los procesos y

desarrollo de capacidades a nivel tecnológico, social,

organizativo y empresarial.

Los agricultores conocen, participan y lideran el

desarrollo de las actividades de investigación.

Divulgación y acompañamiento social

Capacitación a técnicos y agricultores

Publicaciones y asistencia a congresos nacionales e internacionales

Niveles de formulación

Planta matriz

Plantas Regionales 1

Plantas comunales 1

Planta comunal n

Planta Regional 2

Planta comunal n

PRODUCCION YFORMULACION DEBIOINOCULANTES

FORMULACIONARTESANAL

PRODUCCIONCASERA

INVESTIGADORESY TECNICOS ESPECIALISTAS

TECNICOSREGIONALES

PROMOTORES C/ ASITENCIA TECNICA

Visión para el escalamiento de la formulación

Producción

bioinoculante

Producción

Comunal

Familasagricultores

Impacto

Proceso de producción de bioinsumos

• Aislar.

• Caracterizar.

• Evaluar in vitro• Medios inertes.

• Medios de cultivos.

• Producto terminado.

Formulación• Validación

participativa.

• Producción masiva.

Capacitación

Difusión

Ingredienteactivo

Proceso continuo

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