Panorama de los bioinsumos agrícolas en Colombia Nubia Moreno Sarmiento Grupo de Bioprocesos y Bioprospección Instituto de Biotecnología Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Colombia SEMINARIO INTERNACIONAL DE FERTILIZACION INTEGRAL Querétaro, México. Agosto 9 y 10 de 2012 SEGARPA, COFUPRO,UNAM, CIMMYT, PRODQRO
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Panorama de los bioinsumosagrícolas en Colombia
Nubia Moreno SarmientoGrupo de Bioprocesos y Bioprospección
Instituto de BiotecnologíaFacultad de Ingeniería
Universidad Nacional de Colombia
SEMINARIO INTERNACIONAL DE FERTILIZACION INTEGRALQuerétaro, México. Agosto 9 y 10 de 2012
Walker et al 2003. (Plant Physiology 132: 44-51) Adaptado de D.Uribe
El sistema como un todo para entender elProceso y las interacciones del suelo cultivable
Amino ácidos, ácidos orgánicos, azucaresfenoles, polisacáridos y proteínas
NM4
Diapositiva 3
NM4 Ing Nubia Moreno, 07/03/2007
Productividad combinada con calidad y sostenibilidad
Para Maximizar la actividad benefica de los microorganismos del suelo
Adicion de inoculantes
Agricultura Moderna
Manejo del cultivo y del suelo
Cortesía Juan Sanjuán, junio 2006
Comunidad Rizosférica
Fijación N2Toma de
H2O
Estabilización suelo
Promoción Crecim.
Biocontrol
Simbiosis
Efectos Benéficos
Flujo de nutrientes
Liberación de enzimas
AdhesiónAlelopatias Competencia
Fitotoxicidad
EnfermedadEfectos NeutrosEfectos Dañinos
Efectos rizosféricos sobre el crecimiento vegetal
MICROBIOLOGIA DEL SUELO
Producción deReguladores del
Crecimiento vegetal
• Solubilización y Mineralización de P y S• Ciclo del N• Oxidación del Mn•Degradacion de compuestos recalcitrantes
MicroorganismosDelSuelo
Biofertilización
AntagonismoCONTROL DE
ENFERMEDADES
•Antibióticos• HCN• Sideróforos• Amonificación
•Colonizaciony resistenciaInducida
•Auxinas (AIA)• Citoquininas
APLICACIONESBiofertilizantes: Incrementan cantidad de un nutriente presente en el suelo.
FBN : Azotobacter
Hongos Movilizadores de fósforo o solubilizadores de fosfatos
Fitoestimuladores: Producen sustancias promotoras de crec. (hormonas -AIA, AG, aminoácidos, vitaminas)Facilitan la implantación, aceleran crecimiento y promueven mayor
vigor de las plantas.
Microorganismos mejoradores de estructura del suelo, …
Microorganismos Eficientes (multifuncionales)Fijadores de N2, fitoestimuladores, solubilizadores de fosfatos,
biocontroladores, ..etc.
Nitrogenasa
N2+16 MgATP+8e-+8 H+
2NH3+16 MgADP+16Pi+H2
Microorganismos del Suelo
• Influyen en el estado de salud del suelo
• Participan en procesos del suelo:
- Descomposición
- Mobilización de nutrientes
- Liberación de nutrientes
- Fijación de nitrógeno
- Denitrificación
- Solubilización de fosfatos
-Protección frente a patógenos
-Eliminación de residuos tóxicos
Foto: http://www.huck.psu.edu
1’141.748 Km2
Los suelos con aptitud agrícola corresponden a un 12.7% del territorio colombiano, Sin embargo sólo el 4.66% es realmente usado con este fin.
El 16.8% presentan vocación ganadera, pero actualmente 35.11% de los suelos tiene este uso, es decir, que durante las últimas décadas ha cobrado fuerza el fenómeno de
protrerización, mediante el cual es introducido ganado a un terreno que fue anteriormente cultivado, o a zonas forestales taladas y quemadas
La papa es el cultivo de mayor demanda de insecticidas y fungicidas y el segundo después del café en uso de fertilizantes
Los requerimientos nutricionales para el cultivo de arroz demandan altos contenidos de nitrógeno, potasio y fósforo. De ahí que los costos por fertilizantes sean uno de los rubros más altos que debe pagar el agricultor aproximadamente 15% de los costos totales
Durante el periodo 2000–2005, los insumos para el cultivo de arroz que presentaron un aumento de precio mayor a la inflación acumulada del periodo (35.4%)
Las fuentes de nitrógeno, fósforo y potasio (UREA 188%, DAP 70% y KCl 67% respectivamente) los de mayor impacto negativo para la producción de este cereal
El Arroz (Oriza sativa)
El añublo bacteriano del arroz
•Causado principalmente por Burkholderia glumae.
•Detectado en Japon(1950), USA(1995) y Centroamérica (2003) y en Colombia en 1987 y 2007.
•Causante de cuantiosas pérdidas en Colombia desde el 2007 hasta nuestros dias
SINTOMAS DE B. glumae EN PANICULA
Raquis verde
Hoja Bandera verde y sana
Panicula Erecta
Granos Pajizos
Estrategias de combate de B. glumae usadas actualmente
Los biofertilizantes, fertilizantes biológicos o inoculantes, son productos tecnológicos basados en microorganismos,hongos y/o bacterias,promotores del crecimiento vegetal.Pueden sustituir parcial o totalmentea los fertilizantes químicos, por lo que son de gran importancia parala sustentabilidad de la agricultura,particularmente en regiones económicamente deprimidas.
TIPOS SEGUN EL ICA• Agente biológico de control de plagas elaborado con agentes
microbianos, nematodos entomopatógenos, parasitoides o predadores utilizados para control de plagas
• Agente microbial elaborado con virus, bacterias, hongos o protozoos que por su capacidad de antagonismo, competencia antibiosis o patogenicidad son empleados en el control biológico de plagas
• Bioabono abono orgánico obtenido de procesos de compostaje de residuos sólidos o materiales orgánicos, utilizan para mejorar las características biológicas de un suelo y al cual se le adicionan artificialmente inoculantes biológicos que son garantizados en la composición
• Extracto vegetal obtenido de una especie botánica que conserva sus propiedades y se utiliza con fines de fotoprotección agrícola.
• Inoculante biológico elaborado con una o mas cepas de microorganismos benéficos que al aplicarse al suelo o a las semillas promueve el crecimiento vegetal o favorece el aprovechamiento de los nutrientes en asociación con la planta o su rizósfera. Incluye elaborados con micorrizas, PGPRs y los géneros Rhizobium, Bradyrhizobium, Azotobacter, Azospirillum, Frankia, Beijerienckia
• Inoculo microbial para compostaje con una o mas cepas de microorganismos benéficos debidamente especificados a especie que promueven los procesos de compostaje y transformación de la materia orgánica y son utilizados con fines agrícolas y en la elaboración de bioabonos
Bioinsumos agrícolas• Caseros: (sin registro)
1. Compostaje materia orgánica2. Abonos líquidos digestión anaerobia metano3. Control biológico: extractos de plantas
Tecnificados (con registro)1. Fijadores de nitrógeno
2. Solubilizadores de fosfatos hongos, bacterias y Micorrizas3. Controladores biológicos4. PGPRs
• Micorrizas MVA• Hongos P. janthinellum• Pseudomonas fl
Entidades ReguladorasNombre de la Entidad Reguladora Tipo de regulación
ICA
Regulación y Control
Control de calidad
Producciòn y comercialización
Seguimiento de productos registrados
Producción, uso, movilización, comercialización
Normatividad, laboratorios, registros e inspecciones
Registros de Ventas y Registros de Productor
MAVDT Licencias Ambientales
MINPROTECCION SOCIAL Dictamenes toxicologicos
MINISTERIO DE AGRICULTURA Y DESARROLLO RURAL Reglamentación del sector agrícola
Instituto Colombiano de Normas Tecnicas ICONTEC Normas de calidad
IMPORTANCIA DE LOS BIOFERTILIZANTES
BIOFERTILIZANTES Uso de microorganismos Aportan
N,P,K. Nutrientes
Cómo fertilizan Degradación de materia orgánicaSolubilización de elementos mineralesProducción de sustancias reguladorasProtección de agentes patógenosSuministro de nutrientes Eliminación de residuos tóxicos (heavy metals)
o Sustitución de fertilizantes químicos Beneficio económico Reducción de impacto ambiental
Efecto radicular Peso frescoRecuperación de suelos Contenido de materia seca
Rendimientos en grano planta y hectáreaÍndice de clorofila
Curá, 2005; Caballero, 2006.
Evaluación de actividades
Reducción del Acetileno
Solubilización de fosfatos
Producción de Ácido Indol Acético
Crecimiento en medio semisólido
Inyección de acetileno
Lectura en cromatógrafo de gases
etilenoacetileno
Prueba Cualitativa SRS NBRIP
Prueba Cuantitativa
Prueba colorimétrica
Molibdovanadato
Incubación
Prueba colorimétrica con y sin triptófano
Actividad antagónica
Colonización de R. solani (arroz) por T. viride Plato pre-
Buenas practicas de manufacturaEstricto control de proceso y producto final
Bioinsumos agrícolas
Que mejora el suelo agrícola al limpiarlo de las toxinas, alcoholes, amonios, agroquímicos y fertilizantes que se acumulan después de las cosechas y bloquean la nutrición. También bio transforma y digiere los residuos de la cosecha anterior hasta convertirla en nutrientes y en suelo, activa la formación de raíces y mejora la asimilación de los nutrientes que están en el suelo. Actúa como Bio Fertilizante después de la fertilización para mejorar la asimilación de los abonos orgánicos, químicos y minerales. Así se ahorran fertilizantes, se mejora el establecimiento de la planta y la tolerancia a las condiciones difíciles iniciales para formar plantas muy fuertes y productivas. Esta formulado con microorganismos benéficos del suelo con actividades nitrificantes, proteolíticas, ligninoliticas, celulolíticas, fosfosolubizadoras y promotoras de crecimiento radicular.
3. FORMULACIÓN
Objetivos: Mantenimiento de la vida útil del producto. Conservación de la actividad. Protección de microorganismo. Ayuda al manejo y aplicación del producto Permite al microorganismo reactivarse,
ajustarse fisiológicamente, propagarse y establecerse.
LíquidasSuspensión concentrada (agua o aceite)•Emulsiones (agua y aceite)
Semisólidas
•Encapsulados alginato, gelatina,celulosa
Burges, 1998
FORMULACIÓN
Esterilización delsoporte y adyuvantes
Mezcla con Soporte inerte
Operaciones UnitariasMoliendaSecado
tamizado
Selección de empaque
Selección del soporteSelección de los adyuvantes
de formulación
Producción masiva Del microorganismo
Evaluación de estabilidady actividad en el tiempo
Selección de los mejoresPrototipos de formulación
Talco
Zeolita
Turba
Cascarilla de arroz
Protección osmótica : sacarosa
Protector luz UV: riboflamina, tiamina
Antioxidantes: ácido ascórbico
Dispersantes: almidón de maíz
Adherentes: melazas,
Surfactantes: Tween
• Esterilización con calor seco
• Esterilización con vapor
• Esterilización con gases
• Esterilización con radiaciones Diferentes relaciones soporte/ingrediente activo
Evaluación en invernadero y campo
• Cultivo, las condiciones de suelo, dosis y época de aplicación.
• Calidad de los productos: Pureza, el recuento, la actividad
• Ensayos de eficacia
ARROZTratamiento
Semilla TRIFESOL 2,5 mL/Kg
Suelo 1 L FOSFOBIOL + 1 L DIMAZOS (humedad de suelo junto con el primer hebicidad)
Reducción de 30% de Nitrógeno químico
50% de fósforoAumento de 5 a 10% de producción
BIOCULTIVOS
TESTIGO
Prop: Ernesto Navarro
Finca: San José
Lote: Tizul
Mpio: Ibagué
Biocultivos 167 Bts
Testigo 163 Bts
RENDIMIENTO PDCCION
Prop: Ernesto Navarro
Finca: San José
Lote: Sorrento 2
Mpio: Ibagué
RENDIMIENTO PDCCION
Biocultivos 146 Bts
Testigo 140 Bts
38 DIAS DESPUES DE GERMINACION Y APLICACIONVar. Linea 30, Mcpio. Puerto lopez - Meta
TESTIGO Tratamiento Biocultivos S.A
Reducción de 30% Nitrógeno químico
50% de fósforo
CONCLUSIONES
Falta de credibilidad de los productores agrícolasFalta calidad de los insumosNo hay política de apoyo a estas tecnologías
Seminarios de capacitación, días de campo para técnicos agrícolasTrabajo mancomunado entre los entes reguladores, productores y sector agrícolaEntre los productores hay que establecer control (Asociación)Exigir que los productos estén registrados
Si los productos biológicos son bien elaborados (calidad, cepa, pureza, formulación, son aplicados adecuadamente) ofrecen resultados consistentes y superiores que los insumos químicos
Nombre Empresa Nombre de producto Condiciones de uso Principio activo
En siembra 1. Mezcla de Gallinaza y roca fosfórica 2. Abono orgánico con mezcla de microorganismos como bacterias aerobias, anaerobias, nitrofijadoras, pseudomonas, hongos, levaduras y actinomicetos
AGROINDUSTRIA TIBANA Aboandes Edafico Abono orgánico a base de gallinazas, camas profundas porcícolas, caprinaza, ruminaza.
1. Bacterias Fijadoras de Nitrógeno y promotoras del crecimiento vegetal. 2.Hongo solubilizador de fosfatos. 3. Biocontrolador de hongos fitopatógenos . 4. Bacteria fijadoras de Nitrógeno
Aplicación en semilla, no aplicar junto con fertilización química, fungicidas e insecticidas. 2. Aplicación a semilla. No aplicar junto con fertilización química, fungicidas o insecticidas. 3. Aplicación en distintas etapas: plántulas en aclimatación, semilleros, invernadero, vivero o campo. Se recomienda aplicar en las primeras etapas del desarrollo de la planta. No aplicar junto con plagicidas y herbicidas.
1. Rizhobium y bradyrhizobium 2. Azotobacter chroococcum 3. Micorrizas de los géneros: Glomus sp., Entrophospora colombiana, Acaulospora mellea.
COSECHAR Lombriabono y micorrizas Sólido granulado
FUNDACIENCIAS BIOXINIS No mezclar con agrotoxicos Bacterias solubilizadoras nutrientes
1. Fungicida, nematicida, bactericida 2. Controlador de hongos fitopatógenos 3. Controlador de insectos de habito chupador y raspador como Trips, Áfidos y Mosca Blanca; Orthezydos en Cítricos; Cochinillas en Café, Plátano y Banano. 4. Controlador de nemátodos 5. Controlador de plagas 6. Bioinsecticida 7. Bioestimulante radicular 8. Bioinsecticida
1. Controlador de Fusarium roseum, Fusarium oxysporum, Sclerotium rolfsii, Botrytis cinerea, Sclerotinia sclerotiorum, Pythium debaryanum, Rhizoctonia solani. 2. Controlador de plagas como la broca del café (Hypothenemus grandis), picudos, chisas, lepidópteros. 3. Controlador de plagas como moscas blancas, trips 4. Controlador de escarabeidos (Ancognatha spp.) y chinches (Empoasca spp.). 5. Bioestimulante.6. Controlador del moho gris (Botrytis cinerea) del mildeo polvoroso (Sphaeroteca pannosa y Oidium spp.) y prevención de enfermedades a nivel foliar como Alternaria spp. y Cladosporium spp.
1. Trichoderma harzianum. 2. Beauveria bassiana 3. Beauveria bassiana 4. Metharhizium anisopliae 5. Bacterias fijadoras de nitrógeno, solubilizadoras de fosfato, productoras de sustancias fisiológicamente activas y productoras de sustancias con actividad antagonista contra microorganismos patógenos. 6. Trichoderma harzianum. 7. Paecilomyces fumosoroseus
1. Bioestimulante2. Controlador de fitopatògenos 3. Bioestimulante4. Controlador de fitopatógenos 5. Controlador de plagas 6. Bioestimulante7. Controlador de plagas 8. Controlador de fitopatógenos
1.Fertilizante edáfico orgánico mineral, con altos contenidos de fósforo biológicamente activo. 2. Prebiótico para aplicación foliar, edáfica y, o en drench. 3. Fertilizante orgánico. 4. Complejo microbial y enzimático para acelerar la mineralización y deshidratación de la materia orgánica
Sucromiles - CALI 1. MICELIO 2. BIOSOLIDOS
1. Provee materia orgánica para acondicionamiento de suelos; aporta material quelante para retención de micronutrientes; aporta Nitrogeno. 2. Fuente de Nitrógeno y Potasio para cultivos, proveedor de materia orgánica, inóculo bacteriano para procesos de compostación, estabilizador de pH y fuente de calcio como CaCO3.
Consorcio microbiano totalmente biodegradable que logra crear un cultivo sincrónico capaz de actuar en una amplia gama de ambientes acuáticos contaminados con residuos orgánicos.Lo mismo pero para residuos organicos
Bioestimulante orgánico líquido obtenido por
biosíntesis bacteriana.
Nombre Institución Líneas de investigación/intereses
INSTITUTO DE BIOTECNOLOGIA DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL
Investigacion basica y aplicada Microorganismos del suelo Biofertilizantes y biocontroladores Produccion a nivel piloto
Universidad Nacional de Colombia sede Medellín –Laboratorio de Microbiología del suelo Hongos formadores de micorriza y microorganismos solubilizadores de fósforo.
Universidad de Antioquia – Laboratorio de Control Microbiológico
Estudios básicos y aplicados con bacterias aeróbicas formadoras de endospora (BAFE) benéficas asociados a plantas (biocontrol y promoción del crecimiento vegetal): biología celular, biología molecular, ecología, aspectos agronómicos.
Universidad EAFIT Escalamiento y Formulacion de bacterias aeróbicas formadoras de endospora (BAFE) con potencial para biocontrol y biofertilización.
Pontificia Universidad Javeriana Microorganismos del suelo
Universidad Juan de Castellanos Investigación en Bioles
Universidad de CórdobaProducciòn limpia, caracterización y producción de microorganismos eficientes,
producción y caracterización de bioinsumos con productores (Bioles, Bocachi, lombriabono, Micorrizas)
Universidad de Suce Bioprospeccion de Microorganismos del suelo
AGROSOLIDARIA Masificar el uso de todo tipo de practicas de abonamiento organico
AGROTECNIA LTDA
Agricultura específica por sitio. Inclusión de variables integrales para enfrentar las limitantes del sistema suelo desde los componentes físicos, químicos y biológicos. Recirculación de energía.
Centro Juvenil Campesino Agricultura organica
Copaboy Biofertilizantes para cultivo de la papa
CORPOICA Investigación básica (uso de microorganismos) Bioinsumos, biofertilizantes y bioinoculantes
Fundacion Universitaria Juan de Castellanos Calidad de los abonos organicos fermentados. Nutricion vegetal a partir de los abonos organicos fermentados
Granaja Educativa Los Pinos Granja Integral diversificada, compost, humus, bocachi
INSTITUTO GEOS DE COLOMBIA S.A. Asistencia Tecnica Integral a Agroindustria y Medio Ambiente y Control y Certificacion de Calidad e Inocuidad