Response of 'criolla' potato (Solanum tuberosum) cultivar Colombia to mineral organic fertilization

The 'Criolla' potato (Solanum tuberosum) phureja group cultivated in the inter-Andean valleys of the high tropics, is commonly fertilized only with mineral nutrients in conventional production, without the use of soil test and use of organic fertilizers. The purpose of this study was to determine the potential of organic chicken manure as a source of nutrients to increase yield and quality in 'Criolla' potatoes compared to conventional fertilization. Treatments evaluated were organic chicken manure, mineral nutrition based on soil tests, organic manure mixed with mineral nutrition, and conventional nutrition based on farmers' typical nutrition plans. In plant response conventional and mineral treatments mixed with organic matter were the best in leaf area and dry weight of shoot and tuber. Treatment with mineral nutrition mixed with organic manure (2 and 6 t) obtained the largest length of the main stems. The best yield response was obtained with conventional nutrition, while the major size was obtained with mineral and mineral combined with organic treatments. According to the results, the best response was obtained with the application of mineral nutrition in the combination of 6 t ha-1 organic manure.

La papa criolla (Solanum tuberosum) grupo phureja es cultivada en los valles interandinos del trópico alto, comúnmente fertilizada con nutrientes minerales en la producción convencional, sin hacer uso de análisis de suelos y nutrición con fertilizantes orgánicos. El objetivo de este estudio fue determinar el potencial de la materia orgánica de gallinaza, como fuente de nutrientes, para incrementar el rendimiento y la calidad en la papa criolla, comparándola con la nutrición convencional. Los tratamientos evaluados fueron gallinaza, nutrición mineral, basado en análisis de suelos; nutrición mineral, combinada con materia orgánica y un tratamiento soportado en la fertilización convencional, con base en los planes nutricionales, típicos de los agricultores. En las respuestas de la planta, los tratamientos convencionales y minerales mezclados con nutrición mineral obtuvieron los valores más altos en área foliar y peso seco de la parte aérea y el tubérculo. En longitud de tallo, la mejor respuesta se obtuvo con los tratamientos minerales mezclados con materia orgánica (2 y 6 toneladas). La mejor respuesta en rendimiento fue obtenida en la nutrición mineral convencional, mientras que las papas con mayor calibre, se lograron con los tratamientos mineral y mineral mezclado con orgánico. De acuerdo con los resultados, la mejor respuesta en cultivo se puede obtener con la nutrición mineral, en combinación con 6 toneladas de materia orgánica.

Efecto de la gallinaza sobre Azotobacter sp., Azospirillum sp. y hongos micorrízicos arbusculares en un cultivo de cebolla (Allium fistulosum) / Effect of poultry manure on Azotobacter sp., Azospirillum sp. and arbuscular mycorrhizal fungi in anion culture (A. fistulosum) / Efeito do esterco de galinha fresco sobre Azotobacter sp., Azospirillum sp. e fungos micorrízicos arbusculares na cultura da cebola (A. fistulosum)

Resumen La gallinaza fresca, debido a su rápida disponibilidad está siendo ampliamente utilizada como fuente exclusiva de nutrientes, especialmente nitrógeno (N), en el cultivo de cebolla (Allium fistulosum), sin embargo, problemas de toxicidad por sales y acumulación de metales pesados en plantas han sido detectados. El objetivo de este trabajo fue estimar el efecto de la gallinaza fresca y compostada sobre las bacterias Azotobacter sp. y Azospirillum sp., así como en el número de esporas de hongos micorrízicos arbusculares (HMA), en el cultivo de cebolla. En el experimento se utilizó un diseño de bloques al azar con cuatro tratamientos y tres réplicas a partir de requerimientos en fertilización del cultivo y el análisis de suelos. Los tratamientos fueron: T1-Gallinaza fresca + Fertilizante foliar líquido quelatado-(14 Ton/ha=400 gr/ sitio gallinaza fresca + complejo biofertilizante a base de N, P y aminoácidos-1 L/ha.), T2-Gallinaza compostada + Fertilizante foliar líquido quelatado-14 Ton/ha=400 gr/sitio gallinaza fresca + (complejo biofertilizante a base de N, P y aminoácidos-1 L/ha.), T3-Fertilizante de síntesis química: fertirrigación con complejo de fertilizante 20-20-20 + elementos menores (10 g/sitio=350 kg/ha) y T4-Fertilizante de síntesis química: Aplicación en el suelo con complejo de fertilizante 20-20-20+elementos menores (20 g/sitio=700 kg/ha.). Los resultados obtenidos indican que la gallinaza cruda tiene un impacto positivo en el rendimiento del cultivo de cebolla y la esporulación de HMA (91 esporas por gamo de solo), un efecto negativo en Azotobacter sp. con mejor desarrollo en la gallinaza compostada (1,0 x107 UFC) y en Azospirillum sp. sin respuesta relevante, sin embargo fue más abundante que Azotobacter sp.en cada uno de los tratamientos.

Abstract Poultry manure application is highly used as exclusive nutrient sources, especially N, in anion culture (A. fistulosum), However there has been detected toxicity problems by salts and heavy metals in plants. The aim of this study was to estimate the effect of fresh poultry manure and composted on Azotobacter sp., Azospirillum sp. and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). The treatments were performed under completely randomized design with 4 treatments and 3 replications according to fertilization requirements and soil analysis. Treatments were formed as follows: Tl-Poultry manure + Foliar liquid fertilizer quelated-14 ton.ha-1=400 grsite-1 poultry manure + complex biofertilizer of N, P and aminoacids-1 L.ha-1, T2-Composted poultry manure + Foliar liquid fertilizer quelated-14 ton.ha-1=400 grsite-1 poultry manure + complex biofertilizer of N, P and aminoacids-1 L.ha-1, T3-Chemical fertilizer: fertirrigation with complex biofertilizer 20-20-20 + minor elements (l0 grsite-1 =350 kg ha-1) and T4-Chemical fertilizer: Application in the soil with complex biofertilizer 20-20-20 + minor elements (20 kg ha-1=700 kg ha-1.). We observed that anion culture and AMF spores (91 spores by 1g soil) have a significant respond to poultry manure. Azotobacter sp. was negatively affected by poultry manure but positively influenced by composted poultry manure (l.0 xl07 CFU). We no observed a relevant respond of Azospirillum sp., although, it was more abundant than Azotobacter sp. in all treatments.

Resumo O esterco de galinha fresco, pela sua rápida disponibilidade é utilizada como fornecedor de nutrientes, especialmente N, na cultura da cebola (A. fistulosum), No entanto, problemas de toxicidade por sais e acumulação de metais pesados em plantas tem sido detectado. O objetivo deste trabalho foi estimar o efeito do esterco de galinha fresco e decomposto sobre as bactérias Azotobacter sp. e Azospirillum sp. e o número de esporos de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) na cultura da cebola. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com quatro tratamento e três repetições, segundo os requerimentos nutricionais da cultura e a análise de solo. Os tratamentos foram os seguintes: Tl-Cama aviaria fresca + fertilizante foliar líquido quelatado- (14 Ton/ha=400 gr/local-cama aviaria fresca + complexo biofertilizante baseado em N, P y aminoácidos-1 L/ha.), T2-Cama aviaria + fertilizante foliar líquido quelatado-14 Ton/ha=400 gr/local-Cama aviaria + (complexo biofertilizante baseado em N, P y aminoácidos-1 L/ha.), T3-Fertilizante de síntese química: fertirrigação com complexo de fertilizante 20-20-20 + elementos menores (10 g/local=350 kg/ha) y T4-Fertilizante de síntese química: Aplicação no solo com complexo de fertilizante 20-20-20 + elementos menores (20 g/local=700 kg/ha.).Os resultados aqui obtidos mostram efeito positivo do esterco de galinha no rendimento da cultura da cebola e da esporulação dos HMA (91 esporos por gama de solo), efeito negativo em Azotobacter sp., se desenvolvendo melhor no esterco de galinha decomposta (1,0 x107 UFC) e sem resposta relevante em Azospirillum sp., embora tenha sido mais abundante do que Azotobacter sp. em todos os tratamentos.

Co-digestión anaerobia de vinaza y gallinaza de jaula: alternativa para el manejo de residuos agrícolas colombianos / Anaerobic co-digestion of vinasse and chicken manure: alternative for Colombian agrowaste management

La digestión anaerobia es una tecnología atractiva para el manejo de residuos al producir energía en forma de biogás y estabilizar la materia orgánica. En este estudio, se evaluó el proceso de co-digestión de vinaza y gallinaza de jaula como una alternativa de manejo y estabilización de residuos generados por la agroindustria colombiana. Se llevaron a cabo, ensayos de biometanización en relaciones de mezcla vinaza y gallinaza de 1:0, 3:1, 1:3 y 0:1 en base a VS. La relación de 3:1 de vinaza y gallinaza permitió aumentar la producción específica de metano en un 55% respecto a la producción específica ponderada de 0.65 m³ CH4/kg VS. Las mezclas entre los sustratos presentaron un efecto sinérgico positivo. La gallinaza de jaula mejoró la capacidad de amortiguación de la mezcla, disminuyendo el riesgo de acidificación por cambio drástico en el pH durante la digestión de la vinaza. Por otra parte, la vinaza permitió diluir la concentración total de nitrógeno amoniacal evitando la inhibición de amoniaco. Dado el aumento de la producción de metano, el co-tratamiento de vinaza y gallinaza mejora la recuperación de energía y la viabilidad económica de la instalación de la planta de biogás como parte de la cadena de producción de etanol.

Anaerobic digestion is an attractive technology for waste management meanwhile energy is recovering. This study evaluated the feasibility of codigesting vinasse and chicken manure (CM) as management alternative for Colombian agro industries. Biochemical methane potential was tested for different vinasse to CM ratios of 1:0, 3:1, 1:3 and 0:1 on VS basis. Vinasse and CM ratio of 3:1 increased the specific methane production up to 55% regard to the weighted specific methane production of 0.65 m³CH4/kg VS. Mixtures between the substrates had a positive synergistic effect. CM improved buffer capacity diminishing the risk on acidification by drastic pH shift during vinasse digestion. Furthermore, vinasse allowed dilution of total ammonia nitrogen concentration avoiding ammonia inhibition. Since a higher methane production, vinasse and CM co-treatment improves the energy-recovery and economic feasibility of installing biogas plant as part of the ethanol production chain.

Efecto de la carga orgánica de la gallinaza de jaula en el potencial de biometanización / Effect of chicken manure organic load on biomethane potential

El propósito de este estudio fue evaluar el efecto de la carga orgánica expresada en función de la relación inóculo/sustrato (RIS) sobre el potencial de biometanización de la gallinaza de jaula usando como inóculo lodo estiércol bovino. Se llevaron a cabo ensayos de biodegradación anaerobia a temperatura mesofílica de 39 °C. Para cada una de las cargas orgánicas evaluadas (16.6, 11.0, 8.3, 6.6 y 5.5 g SV/L) se cuantificaron las variables: ácidos grasos volátiles totales, alcalinidad, concentración amonio y volumen acumulado de metano. El mayor potencial de biometanización (0.58 m³ CH4/kg SV) se alcanzó cuando la biodegradación anaerobia se llevó a cabo con una RIS de 1.0. Los resultados obtenidos demuestran que la gallinaza es un sustrato potencial para ser degradado por digestión anaerobia y el rendimiento del proceso es directamente proporcional a la concentración de sustrato. Este estudio también confirma que la RIS permite diluir la concentración de compuestos inhibitorios como el amonio en el caso de la gallinaza de jaula.

The aim of this study was to evaluate the effect of inoculum to substrate radio (ISR) on biomethane potential of chicken manure using cattle slurry as inoculum. Biomethane potential assays were carried out at 39 °C mesophilic temperature. Total fatty acids, total alkalinity, ammonium concentration and accumulative methane volume were measured to evaluate organic load (16.6, 11.0, 8.3, 6.6 y 5.5 g VS/L). The highest biomethane potential (0.58 m³ CH4/kg SV) was reached when anaerobic biodegradation was carried out to ISR of 1.0. The results demonstrated that chicken manure is a potential substrate to be degraded by anaerobic digestion and process performance is directly proportional to substrate concentration. This study also confirms that ISR allow dilution of inhibitory components as ammonium by the case of chicken manure.