UN MÉTODO MÁS AMIGABLE CON EL MEDIO AMBIENTE PARA FERTILIZAR LOS CULTIVOS DE VIVERO.

Por:  Dennis O'Brien.
27 de agosto de 2012.

Un científico del Servicio de Investigación Agrícola (SIA) ha desarrollado una alterativa más amigable con el medio ambiente a un aditivo ahora usado en los fertilizantes que podría estar contribuyendo a la acumulación de los metales pesados en las vías fluviales.

Los cultivos de vivero tales como las flores y las plantas ornamentales requieren micronutrientes tales como hierro, manganeso, cobre y cinc. Pero los fertilizantes que proveen estos micronutrientes a menudo también contienen compuestos sintéticos que se pegan a los micronutrientes para asegurar la disponibilidad de los micronutrientes dentro de la zona de raíces.

Los compuestos más comúnmente usados se llaman los agentes quelantes. Ellos no son fácilmente biodegradables, y pueden extraer metales de los sedimentos. Se piensa que el uso de estos agentes aumenta las cantidades de hierro y otros metales pesados que algunas veces fluyen a las vías fluviales, donde estos metales llegan ser solubles en el agua. La Preocupación en Europa sobre uno de estos agentes, llamado EDTA, han llevado a una demanda para el uso de otros agentes quelantes.

El horticultor Joseph Albano ha descubierto una alternativa más "verde" al uso de un aditivo de fertilizante ahora comúnmente usado que podría estar contribuyendo a la acumulación de los metales pesados en las vías fluviales.

Joseph Albano, quien es horticultor, ha descubierto una alternativa "verde" para utilización por el sector de flores y plantas ornamentales. 

El agente quelante alternativo se llama EDDS. Es un compuesto natural que es biodegradable y tiene menos probabilidad de persistir en el medio ambiente.

En una serie de estudios, Albano cultivó caléndulas en medio, maceta sin suelo y con fertilizantes formulados con EDDS o con uno de dos agentes quelantes comúnmente usados: EDTA o DTPA. Cada uno de los tres tratamientos también contuvo el hierro para facilitar la evaluación de la eficacia de EDDS como una fuente de hierro en fertilizante.

Los resultados demostraron que EDDS es un agente quelante adecuado para utilización en los fertilizantes. No había ningunas diferencias en el crecimiento de las plantas o en los niveles de hierro en el tejido de las hojas de las plantas cultivadas con la combinación de hierro y EDDS, la combinación de hierro y EDTA, o la combinación de hierro y DTPA.

Los quelantes tales como la combinación de hierro y EDTA o hierro y DTPA se degradan cuando son expuestos a la luz. Por consiguiente, a menudo estas combinaciones se almacenan en recipientes opacos que previenen la exposición de los contenidos a la luz del sol.

Albano también evaluó la degradación de la combinación de hierro y EDDS y descubrió que esta combinación se degradó más rápidamente que la combinación de hierro y EDTA, y esta característica contribuye a la falta de persistencia en el medio ambiente. A causa de esta degradación rápida, Albano recomienda el almacenaje de los quelantes de hierro y EDDS en los recipientes opacos.

El informe por Albano, el cual fue publicado en la revista 'HortScience', fue el primer estudio revisado por pares sobre la evaluación de EDDS como un agente quelante en fertilizantes usados en la producción de cultivos de flores y plantas ornamentales, según Albano. Se espera que este estudio estimule el uso de EDDS como un agente quelante amigable con el medio ambiente en la producción de cultivos de plantas ornamentales y flores.

Fuente: Servicio de Investigación Agrícola, SIA-USDA.

UN VISTAZO A LA EVOLUCIÓN DE LAS FLORES.

4 de Septiembre de 2012. 
Por: Sandra Hines.

La peonía Dandy doble rosado, la petunia doble menta, el lirio fresa vainilla duplicado y casi todas las rosas son variedades cultivadas por sus flores dobles.

Las flores de estas y de otras plantas son exuberantes con pétalos adicionales en lugar de las partes de la flor que son necesarios para la reproducción sexual y la producción de semillas, lo que significa flores dobles - aunque bellas - y por lo general son mutantes estériles.

Thalictrum de tipo Silvestre utilizada en el estudio tienen flores con estambres, carpelos y demás órganos para la reproducción sexual y la formación de semilla. Di Stilio Lab/U de Washington

La interrupción genética que causó que la mutación ayudara a los científicos en la década de 1990 a identificar los genes responsables del normal desarrollo de los órganos sexuales de los estambres y carpelos de la planta Arabidopsis thaliana, usada durante mucho tiempo por los biólogos como planta modelo.

 Ahora, por primera vez, los científicos han demostrado que estan trabajando en la misma clase de genes de un representante de un linaje de plantas más antiguas, ofreciendo una visión más atrás en el desarrollo evolutivo de las flores.

"Es bastante increíble que Arabidopsis y Thalictrum, las plantas que estudiamos, tengan genes que hacen el mismo tipo exacto de cosas, a pesar de los millones de años de evolución que separa las dos especies", dijo Verónica Di Stilio de la Universidad de Washington profesor asociado de biología. 

Los pétalos reemplazan los estambres y demás órganos de reproducción sexual en la mutación de flor doble del Thalictrum cultivada bajo el nombre de doble Blanca en el comercio de viveros. Di Stilio Lab/U de Washington.

La función de estos genes de identidad de órganos parece estar altamente conservado de acuerdo con la nueva investigación, es decir, el gen es esencial y su función se ha mantenido a pesar de la formación de nuevas especies.
La identificación de las bases genéticas y bioquímicas de la floración doble en Thalictrum sugiere la clase de genes que probablemente sea la base de otras dos variedades de flores generalizadas, de acuerdo con Kelsey Galimba.

"Los productores posiblemente esten interesados, en que hemos descubierto lo que está pasando genéticamente. En cuanto a aplicaciones, usted podría potencialmente desencadenar esto si estan interesados ​​en la creación de flores dobles, porque usted sabe que la génica trata de conseguir que la flor se forme ", dijo Di Stilio.

Los investigadores utilizaron una técnica de silenciamiento génico para apuntar y matar a un cierto gen en la Thalictrum de tipo salvaje, con la floración resultante de un aspecto muy similar a la floración de la flor doble que mutó. Di Stilio Lab/U de Washington.

El grupo de Di Stilio estudió Thalictrum thalictroides. Conocida en la industria de viveros como Anemonella thalictroides y anémona ruda, la planta de floración primaveral es nativa de los bosques del noreste de EE.UU. Pertenece a la familia Ranunculaceae hermana de linaje las Eudicotyledoneae. Las eudicotiledóneas hoy incluyen el 70 por ciento de todas las especies de flores.

"Las plantas que hemos elegido para estudiar poseen rasgos florales ancestrales y son hermanas de las principales eudicotiledóneas donde estan las plantas modelo utilizadas por los biólogos como Arabidopsis thaliana y Antirrhinum majus, o boca de dragón", dijo Di Stilio. "Pero las plantas en nuestro estudio pertenecen a un linaje más antiguo. Estamos interesados ​​en la evolución de las flores por lo que queremos ver algo que es un poco diferente, que nos pueda informar sobre cómo el desarrollo ha sido modificado con el tiempo para producir el cambio."

Los científicos compararon la clase de genes que dirigen el desarrollo de ciertos órganos de reproducción sexual en el medio silvestre de tipo Thalictrum con la cultivada de doble flor versión conocida como doble Blanca. En el mutante, Galimba descubrió parte de un transposón(1), saltando genes que pueden moverse sobre el genoma del organismo, que se sienta en el gen que afecta el desarrollo de los órganos reproductores. La proteína producida por el gen mutante carece de algunos de los aminoácidos encontrados en las plantas de tipo salvaje y los científicos presumen que no es la longitud correcta para interactuar con otras proteínas normalmente, dijo Galimba.

Luego, los investigadores hicieron una segunda verificación de los resultados mediante el uso de una técnica llamada silenciamiento génico inducido por virus para derribar el gen que funcione correctamente en una planta de tipo salvaje. La flor resultante parecía muy similar a la mutante blanca doble.

"La flor es una de las innovaciones más importantes de las plantas con flores. Esto permitió a las plantas con flores coevolucionan con los polinizadores - insectos principalmente, pero también otros animales - y utilizar los polinizadores para la reproducción ", dijo Di Stilio. "Muchos científicos están interesados ​​en la búsqueda de las bases genéticas de la diversificación de la flor. Así como las plantas de floración han llegado a ser tan ricas en especies en un período relativamente corto de tiempo geológico ha sido una pregunta desde Darwin ".

Fuente: Universidad de Washington.

 

(1)Transposón:  Un transposón o elemento genético transponible es una secuencia de ADN que puede moverse de manera autosuficiente a diferentes partes del genoma de una célula, un fenómeno conocido como transposición. En este proceso, se pueden causar mutaciones y cambio en la cantidad de ADN del genoma. Anteriormente fueron conocidos como "genes saltarines" y son ejemplos de elementos genéticos móviles. (wikipedia)

Verónica Di Stilio y Galimba Kelsey con la Thalictrum thalictroides de tipo salvaje estudiada.

USANDO LA COMBINACIÓN DE OXÍGENO Y FOSFINA PARA CONTROLAR INSECTOS.

Por: Sharon Durham.
11 de julio de 2012.

Un fumigante llamado fosfina es más eficaz para controlar los insectos plagas si se lo combina con oxígeno, según los resultados de estudios por científicos del Servicio de Investigación Agrícola (SIA). La combinación de oxígeno y fosfina podría ofrecer una alternativa amigable con el medio ambiente al uso del bromuro de metilo para combatir insectos en las frutas y verduras almacenadas.

Entomólogo Yong-Biao Liu, él demostró en pruebas de laboratorio que aplicando la combinación de oxígeno y fosfina se consigue controlar eficazmente varios insectos plagas. 

Liu probó la fumigación con fosfina y niveles altos de oxígeno contra cuatro insectos plagas: adultos y larvas del trips occidental de las flores; pupas de la mosca minadora; huevos de la cochinilla de las uvas; y huevos y pupas de la polilla India de la harina. Estas cuatro especies representan tipos de insectos y etapas de vida que requieren tratamientos de cuarentena.

En fumigaciones por cinco horas con 1.000 partes por millón de fosfina en temperaturas de 41 grados Fahrenheit, el control de los trips occidental de las flores en la lechuga aumentó del 80 por ciento al 98 por ciento cuando el nivel de oxígeno se aumentó del 21 por ciento al 40 por ciento. Cuando se aumentó el nivel de oxígeno al 80 por ciento, el tratamiento mató el 99 por ciento de los trips.

Científicos del SIA han descubierto que una combinación del oxígeno y la fosfina podría ser una alternativa amigable al medio ambiente al uso del bromuro de metilo para controlar varios insectos plagas tales como el trips occidental en las frutas y verduras cosechadas. Foto cortesía de P.M.J. Ramakers, Applied Plant Research, Bugwood.org.

Los trips occidental de las flores son una plaga común en las frutas y verduras y a menudo están presentes en los productos frescos exportados, donde el insecto es una plaga sujeta a cuarentena. Actualmente, las frutas y verduras frescas exportadas se tratan con fumigación con el bromuro de metilo para controlar los trips occidental de las flores, pero el uso del bromuro de metilo están siendo suspendido a causa de preocupaciones ambientales.

Liu usó varias concentraciones de oxígeno en temperaturas de 41 grados F o 50 grados F, y descubrió que la fumigación con la combinación de oxígeno y fosfina también fue eficaz en controlar las pupas de las moscas minadoras, los huevos de la cochinilla de las uvas, y los huevos y las pupas de la polilla India de la harina.

Se ha usado la fosfina por más de 80 años como un fumigante para controlar los insectos plagas en los productos almacenados, pero la fosfina actúa lentamente contra los insectos. Muchos insectos, especialmente en las etapas de huevo y pupa, tienen buena tolerancia contra la fosfina, y algunas veces se requieren 10 días de fumigación para controlarlos. El nuevo tratamiento acelerará este proceso y controlará los insectos más rápidamente.

Fuente: Servicio de Investigación Agrícola, SIA-USDA.

BIOENERGÍA CON RESIDUOS VEGETALES.

10 de Marzo de 2012.

Por: Harrison Rentería, Unimedios

La transformación de hojas, tallos y hasta raíces residuales de la floricultura en un gas combustible sería una alternativa sostenible para los cultivadores del país. En la actualidad, solo en el oriente de Antioquia se generan 60.000 toneladas al año de desechos de las flores, sin un manejo adecuado.

Las flores no solo sirven para decorar, extraer aromas o para enamorar. Ahora, a partir de un proceso de gasificación de sus residuos vegetales, se puede generar energía biosostenible, debido a un adelanto tecnológico desarrollado por investigadores de la Universidad Nacional de Colombia en Medellín.

Una cosecha de flores genera en promedio tres toneladas de residuos vegetales.

La transformación se logra al convertir hojas, tallos, ramas y hasta raíces en un combustible que, además de generar electricidad, permite un buen manejo ambiental de las toneladas de desechos de la floricultura. En ese sentido, el grupo de Termodinámica Aplicada y Energía Alternativa (Tayea) de la Facultad de Minas, liderado por el profesor Farid Chejne, aprovecha hasta el último trozo. 

Máquina cortadora de residuos vegetales para generar el compost o el insumo del proceso de gasificación. - Fotos: Harrison Rentería/Unimedios.

Se trata de un proceso termoquímico en el cual la energía encapsulada en un sólido –con propiedades combustibles– es liberada y se convierte en energía gaseosa. Esto se da por interacciones químicas que se generan cuando el material es sometido a altas temperaturas dentro de un reactor.

“Es una oxidación, que normalmente se hace con oxígeno o vapor de agua, cuya reacción con todo el material orgánico produce dos gases muy importantes: el monóxido de carbono y el hidrógeno. Estos se pueden utilizar para generar carburantes líquidos o gasolina, e incluso para la producción de detergentes, amoniaco, fertilizantes y energía eléctrica”, dice Chejne.

Potencial

El oriente antioqueño tiene unos 750 predios dedicados a esta agroindustria, ubicándose como el segundo productor del país, con una participación del 20% del mercado, después de la Sabana de Bogotá que cuenta con el 70%.

En la región paisa hay plantaciones que exportan hasta 300.000 tallos en temporada alta, y en esa misma medida acumulan, en un mes, hasta tres toneladas de desechos orgánicos, utilizados para abonar y fertilizar los mismos sembrados, pero a un costo económico desfavorable para los floricultores.

No obstante, el mayor problema es el impacto ambiental nocivo, pues la quema de los restos genera gases de efecto invernadero, destrucción de las tierras e incendios ambientales proporcionales a las cantidades de despojos que, en cultivos pequeños, se incineran o se botan en rellenos sanitarios.

Solución enérgica

Nicolás Alfonso Isaza, ingeniero agrónomo del cultivo comercial Hortensias Reales, explica que desde hace dos años se aprovechan los residuos para fertilizar los sembrados y mejorar la calidad del suelo, por recomendación de la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Corpoica).

En la técnica, el material se pica y luego se usa como abono para el riego en los mismos plantíos. Aclara que el proceso genera sobrecostos, pues implica contratar hasta dos operarios extra permanentes, contar con la maquinaria adecuada y sumar los valores por transporte.

Diego Yepes, investigador del proyecto, dice que los restos de las flores generan energía porque su biomasa tiene la particularidad de producir carbono, hidrógeno y oxígeno, a través de un tratamiento de secado al introducir el material en un reactor (por el momento a escala de laboratorio). Allí se mezcla con aire y vapor de agua por encima de los 850 ºC para derivar, finalmente, en gas combustible.

Yepes indica que “solo en el oriente de Antioquia hay 60.000 toneladas disponibles de sobrantes; se estima que con 65 mil al año se alimentaría una planta de producción de unos 10.500 kilovatios. Una casa rural, con electrodomésticos básicos, podría demandar entre 1 y 2 kilovatios al día. Es decir que la propuesta tecnológica tendría una capacidad de generación energética para 10.500 casas por día”.

Los mismos invernaderos aprovecharían este potencial, debido a que tienen un gasto alto de energía y agua. Por ejemplo, para acelerar el proceso de crecimiento las plantas deben ser iluminadas todas las noches, algo que se ve reflejado en la factura mensual. Al utilizar la gasificación se contaría con una alternativa autosostenible y mucho más económica.

De esta forma se podría obviar la fabricación de compostaje, proceso que puede demorar hasta seis meses para ser incorporado a los cultivos. La producción de gas, en cambio, dura una hora, manifiesta Yepes.

El agrónomo del cultivo comercial aclara que “con el abono orgánico hay un ahorro del 25% en la fertilización química y, desde el punto de vista de la planta, mayor drenaje del suelo y retención de humedad, pero con la gasificación sería menor la mano de obra y la fertilización se podría hacer con otros componentes orgánicos”.

Los primeros

Desde hace 15 años, el grupo Tayea es pionero en el área de la gasificación de elementos como el carbón, y desde hace dos años avanza en la investigación de los residuos de flores, a partir del trabajo del estudiante Diego Yepes, de la Maestría en Ingeniería de la Facultad de Minas.

En este caso, se han desarrollado dos modelos, el primero a partir de un reactor de lecho fijo, que se caracteriza porque se le agregan trozos vegetales grandes para la gasificación y es apropiado para la producción de combustible a pequeña escala. El segundo es uno de lecho fluidizado, alimentado con partículas más pequeñas que flotan con el oxígeno generado del propio proceso, el cual puede ser utilizado a escala industrial.

Los estudiosos desarrollaron una máquina piloto que se encuentra en proceso de patente y con la cual generaron sus investigaciones de laboratorio con residuos de pompones y hortensias.

Este es un campo en auge en países en desarrollo que buscan alternativas sostenibles para generar energía y desprenderse, poco a poco, de los petroquímicos. La solución está al alcance, ahora el reto es que el sector se apropie de la iniciativa.

Fuente: UN Periodico, Edición 153. Universidad Nacional de Colombia.