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ES3031959A1 - Procedimiento para la adecuacion de una torta de filtrado de licor de maceracion de maiz y uso de la misma - Google Patents

Procedimiento para la adecuacion de una torta de filtrado de licor de maceracion de maiz y uso de la misma

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Publication number
ES3031959A1
ES3031959A1 ES202430025A ES202430025A ES3031959A1 ES 3031959 A1 ES3031959 A1 ES 3031959A1 ES 202430025 A ES202430025 A ES 202430025A ES 202430025 A ES202430025 A ES 202430025A ES 3031959 A1 ES3031959 A1 ES 3031959A1
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ES
Spain
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cake
weight
plants
plant
steep liquor
Prior art date
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Application number
ES202430025A
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English (en)
Inventor
Morillo Iván Navarro
Millán Rafael Pérez
Arcas Santiago Laserna
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Atlantica Agricola S A
Original Assignee
Atlantica Agricola S A
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Filing date
Publication date
Application filed by Atlantica Agricola S A filed Critical Atlantica Agricola S A
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Priority to PCT/ES2024/070780 priority patent/WO2025149691A1/es
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Abstract

Procedimiento para la adecuación de una torta de filtrado de licor de maceración de maíz y uso de la misma. La presente invención se refiere a un procedimiento para tratar una torta de filtrado de licor de maceración de maíz a fin de producir materia orgánica de alto valor añadido útil como bioestimulante en plantas. El procedimiento comprende la adición a una torta del filtrado del licor de maceración de maíz de un agente conservante y homogenización del conjunto para mezclarlo adecuadamente. Se realiza un proceso de secado y molturación para dar lugar una torta de licor de maceración de maíz sólida y con actividad bioestimulante.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la adecuación de una torta de filtrado de licor de maceración de maíz y uso de la misma
La presente invención se refiere a un procedimiento para adecuar una torta de filtrado de licor de maceración de maíz a fin de producir una materia orgánica de alto valor añadido con uso bioestimulante en plantas.
Por tanto, la presente invención se podría enmarcar en el campo de la agricultura y, más específicamente, en la producción de bioestimulantes de plantas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El licor de maceración de maíz (CSL de sus siglas en inglés "Corn Steep Liquor”) (CAS 66071-94-1) es el primer subproducto del proceso de molienda húmeda de maíz. En ese proceso, el maíz sin cáscara y limpiado al aire se empapa o macera a una temperatura de 45 a 50°C durante 30 a 48 horas en agua que, inicialmente, contiene aproximadamente 0,1 a 0,2% de dióxido de azufre. Durante el proceso de remojo, los componentes solubles del maíz se disuelven en el líquido de remojo y el maíz se ablanda facilitando así el proceso de molienda posterior.
El líquido de remojo, a veces llamado agua de remojo ligera, se separa del maíz ablandado y se concentra por evaporación hasta un contenido de sólidos de aproximadamente 50%; al concentrado resultante se le conoce en la técnica como "agua de maceración pesada" o más comúnmente como "licor de maceración de maíz".
Esta gran concentración de sólidos provoca problemas de manejo industrial, ya que estos sólidos van decantando y aglutinándose, formando 2 fases de color desigual bien diferenciadas, una masa marrón apelmazada en el fondo y un líquido negro en la parte de arriba. Esto a su vez, hace que el producto sea más susceptible de sufrir crecimiento fúngico en la superficie, estropeando el producto y disminuyendo sus cualidades como ingrediente fertilizante de plantas.
El licor de maceración de maíz contiene minerales disueltos, carbohidratos y compuestos nitrogenados del maíz, así como ácidos orgánicos (particularmente ácido láctico) y proteínas de maíz modificadas (aminoácidos y polipéptidos) que resultan de la actividad enzimática asociada a una o más fermentaciones espontaneas que tienen lugar durante el proceso de maceración del maíz.
Por tanto, el licor de maceración de maíz, debido a la alta carga de sólidos en suspensión y a la riqueza en nutrientes, sufre problemas en el manejo industrial como formación de gelificaciones, precipitado de los sólidos en suspensión y diversas contaminaciones fúngicas. Para mejorar el manejo de CSL, algunos productores utilizan técnicas de filtración para separar los sólidos en suspensión y utilizar solo el sobrenadante, lo que sería el CSL filtrado. Se suelen utilizar métodos como el filtroprensado, filtro nucha o micro/ultrafiltraciones, procesos de filtración para CSL están descritos en el documento de patente CN102660595A y en US8309711B2 se muestra un proceso de filtración de un lodo de almidón de maíz. El acondicionamiento del licor de maceración del maíz genera un subproducto conocido como torta de filtración de CSL que debe gestionarse como un residuo y provoca costes adicionales.
En el estado de la técnica se han propuesto varias alternativas para conseguir utilizar CSL en estado sólido, como en la solicitud de patente europea EP1043337A1 dónde se reivindica un CSL enriquecido en polvo conseguido mediante atomización para su uso en el crecimiento de microorganismos. La patente japonesa JPH10338584A describe la obtención de un fertilizante sólido mezclando CSL con residuos secos de origen vegetal o animal y posteriormente sometiendo dicha mezcla a un proceso de secado. En ambos casos, se trabaja directamente con CSL, no se realiza el paso previo de separación mediante filtración que genera dos productos: CSL filtrado y torta de filtración.
En cuanto a la patente EP1043337A1 se utiliza un proceso de secado por spray drying lo que supone unos costes iniciales de inversión muy altos debido a la adquisición de equipos e instalación caros, siendo también costosos en su mantenimiento; además, este proceso somete el CSL a altas temperaturas por lo que el consumo energético es alto. Por otro lado, el spray drying trabaja a altas temperaturas ocasionando la perdida de compuestos volátiles y la inactivación de enzimas sensibles al calor en el CSL. Por último, en este proceso es muy complicado controlar el tamaño de partícula y fácilmente se pueden formar aglomerados o grumos en el CSL en polvo final.
Referente a la patente JPH10338584A, como en el caso anterior se trabaja directamente con CSL, sin un proceso de separación de la torta, y se utilizan distintos materiales para adsorber CSL en ellos. Esto hace que la cantidad de CSL que efectivamente va a tener el producto final sea significativamente más baja, ya que se va a diluir con los adsorbentes. Por otro lado, muchos de los adsorbentes que se nombran son salvados o fibras insolubles, por lo que la aplicación de este producto va a estar limitada a sistemas compatibles con este tipo de productos, normalmente abonados de cobertura.
Por último, hay que indicar que en la patente JPH10338584A se seca el producto entre 60 y 110 grados centígrados, a 60 grados ya se desnaturalizan y/o pierden la gran mayoría de enzimas, proteínas, vitaminas y compuestos volátiles.
En vista de los inconvenientes anteriormente mencionados, la presente invención propone un procedimiento para obtener una torta de CSL para su uso como bioestimulante, que mantiene sus compuestos activos (sin degradarse), altamente soluble que puede ser aplicada por fertirriego, facilitando su manejo, aumentando la disponibilidad y rapidez de absorción para las plantas y disminuyendo, por tanto, las dosis de aplicación.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El acondicionamiento del licor de maceración del maíz genera un subproducto conocido como torta de filtración de CSL que debe gestionarse como un residuo y provoca costes adicionales. Sin embargo, los inventores de la presente invención han demostrado que esta torta, considerada en el estado de la técnica como un residuo o subproducto, puede ser utilizada como bioestimulante en polvo de plantas cuando se trata o acondiciona de manera adecuada, ya que es muy rica en nutrientes como aminoácidos, proteínas, vitaminas y ácidos orgánicos, entre otros compuestos.
Por tanto, en la presente invención se ha desarrollado un procedimiento que permite revalorizar la torta de filtración de CSL, de manera que puede ser utilizada como fertilizante o bioestimulante de plantas.
Luego, en un primer aspecto, la presente invención se refiere a un procedimiento de tratamiento o adecuación de una torta de filtrado de licor de maceración de maíz (procedimiento de la presente invención) para producir una torta en polvo, donde dicho procedimiento comprende las siguientes etapas:
a. agitar una cantidad de torta de filtrado de licor de maceración de maíz (torta de partida) a una velocidad de entre 10 rpm y 1000 rpm y, manteniendo estas condiciones, añadir un conservante en cantidad de entre 0,1% y 1% en peso con respecto al peso de la torta de partida,
b. agitar la mezcla obtenida en (a) a una velocidad de entre 10 rpm y 1000 rpm durante un tiempo de entre 1 min y 120 min;
c. secar la mezcla obtenida en (b) hasta obtener un producto con una humedad entre 0,1% y 10% en peso (% en peso de agua),
d. molturar el producto obtenido en (c) para obtener dicho producto en estado pulverulento (torta en polvo).
En la presente invención se entiende por "licor de maceración de maíz” o simplemente "licor de maíz” una mezcla líquida viscosa, subproducto de la industria del procesado de maíz que consiste enteramente en los componentes solubles en agua del maíz macerado en dicho disolvente y cuyos sólidos en suspensión tienden fácilmente a aglomerarse y precipitar. Además, es fácilmente contaminable por hongos y otros microorganismos que crecen en superficie. Este producto es accesible comercialmente y corresponde al número CAS 66071-94-1.
El procesado del maíz comienza con un remojado. Dicho remojo del grano de maíz se realiza mezclando con agua el maíz en tanques abiertos a 45 a 52 °C durante 40 h a 48 h. Se añade dióxido de azufre (SO2) para evitar hongos crecimiento y ayudar a solubilizar el material. Las concentraciones iniciales de SO2 están entre 0,1 y 0,2 % en peso (pH 3,8 a 4,5) y disminuyen a 0,05 % y 0,01 % después de 5 y 10 h, respectivamente.
Se produce en el agua de maceración una fermentación natural y espontanea, donde las poblaciones de bacterias del ácido láctico aumentan a medida que disminuyen las concentraciones de SO2. Esto separa el almidón del gluten, solubiliza y descompone las proteínas, y suaviza el maíz para facilitar la molienda. El licor de maceración del maíz rico en aminoácidos y péptidos se recoge y se concentra para obtener un producto caracterizado por que comprende al menos una media de 35-45% en peso de materia orgánica total donde dicha materia orgánica total comprende entre un 25-35% en peso del producto total de ácidos fúlvicos, 5-6% en peso de aminoácidos libres, 15-25% en peso de aminoácidos totales, vitaminas del grupo B 8000-9000 microgramos/kilogramo, ácido láctico 5-6% en peso y betaína 0,1-0,5% en peso, donde además contiene un 3-4% en peso de nitrógeno total y entre un 2-4% en peso de potasio total.
En la presente invención se entiende por "torta de filtrado de licor de maceración de maíz” al producto concentrado obtenido por la eliminación o separación de fase líquida del licor de maceración de maíz de manera que su porcentaje de humedad queda reducido hasta el 20% en peso o inferior. Se trata, por tanto, de un producto de consistencia sólida o semi-sólida. Esta torta concentra gran cantidad de componentes bioactivos provenientes del CSL y generalmente contiene entre un 4 - 6% p/p de aminoácidos libres, 15-25% p/p de aminoácidos totales, una proteína bruta de 25 - 35% p/p, hidratos de carbono ente 3,5 y 5% p/p, de los cuales 3 - 4% p/p son azúcares totales y celulosa bruta entre 0,1 - 1% p/p.
La velocidad de agitación en las etapas a) y b) debe mantenerse en los rangos indicados ya que, a una velocidad superior de 1000 rpm, el producto se apelmaza en el mezclador y no se homogeniza correctamente. Una velocidad inferior a 10 rpm no es suficiente para integrar y secar el producto correctamente.
En una realización preferida, la etapa a) y/o b) se realizan en un agitador tipo Cowles (agitador que se compone de un disco dentado con palas radiales inclinadas y colocadas en la parte inferior y superior de manera intercalada), en un homogeneizador de alto cizallamiento (es la máquina que cizalla, dispersa e impacta el material a través de la rotación de alta velocidad del cabezal homogéneo conectado con el motor), en un mezclador de palas, en una mezcladora amasadora o en un agitador con palas especiales para productos de alta viscosidad, siendo estos dispositivos bien conocidos en el estado de la técnica para el experto en la materia.
En una realización preferida, se utilizan entre 500 kg y 1000 kg de torta de filtrado de licor de maceración de maíz de partida en la etapa a).
En una realización preferida, el tiempo de agitación de la etapa b) es de al menos 15 min, más preferiblemente, 15 min.
En una realización preferida, el conservante añadido es seleccionado de entre los siguientes: ácido cítrico, sorbato potásico, octilisotiazolinona (OIT), (etilendioxi)dimetanol (EDDM), yodopropinil butilcarbamato, fenoxietanol, benzoisotiazolinona, 2-(tiocianometiltio)-benzotiazol, ortofenilfenol, paraclorometacresol, metilcloroisotiazolinona, metilisotiazolinona, glutaraldehído y cualquier combinación de los anteriores. En una realización más preferida, el conservante es octilisotiazolinona, (etilendioxi)dimetanol o una combinación de los mismos. Más preferiblemente, el conservante añadido es una mezcla 1:1 en peso de octilisotiazolinona y (etilendioxi)dimetanol.
En una realización preferida, el secado de la etapa c) se realiza en un secador de palas a vacío, preferiblemente trabajando entre 30 a 50°C, más preferiblemente 45°C, y a una presión entre -1013 mbar y 2026 mbar, más preferiblemente, 50 mbar.
Para verificar el grado de humedad obtenido en la etapa c), se extraen muestras periódicas y se realiza un control analítico mediante titración Karl- Fischer o balanza de perdida por secado.
En otra realización preferida, el secado se realiza mediante la adición de un compuesto absorbente de agua o higroscópico a la mezcla obtenida en la etapa b).
Estos compuestos absorbentes, individuales o en mezcla, pueden serLemna sp.y sus harinas, macroalgas del géneroAscophyllum sp., Ecklonia sp., Macrocystis sp.oLaminaria sp.,celulosa, poliacrilatos, tierra de diatomeas, perlita expandida o no, vermiculita, maltodextrinas, sílica y caolín calcinado o no. Se añaden en una cantidad de entre 10% y 90% del compuesto o compuestos absorbentes respecto a la torta obtenida en b). Preferiblemente, se añade entre el 20% y el 50% en peso y, aún más preferiblemente, el 50% en peso.
En una realización preferida, la molturación de la etapa d) se realiza mediante un molino micronizador. Preferiblemente un molino micronizador de acero inoxidable con un disco pulverizador y un tamiz clasificador de partículas por su tamaño. Generalmente se utiliza un tamiz de 100 micras, pero lo esencial es que quede en forma de polvo y sin grumos, sin importar tanto el tamaño de partícula.
En una realización preferida, en la etapa c), después del secado se añade un antiespumante en polvo basado en una combinación de poliéter-polioles y sílice amorfa a la mezcla entre 0,1% y 2% en peso respecto a la torta secada obtenida en c), preferible 1% en peso. El antiespumante evita la formación de espumas en los sistemas de aplicación agrícola, estas espumas pueden ser tan consistentes que pueden impedir la aplicación del producto y salirse de los tanques de aplicación.
La ventaja del procedimiento de la invención, además del aprovechamiento o revalorización de la torta de filtrado de licor de maceración de maíz para su uso como bioestimulante, es el alargamiento de su vida útil, siendo ésta de al menos 2 años. Además, la torta obtenida, que tiene un porcentaje en humedad muy bajo, concentra todos los principios activos sin que éstos se hayan degradado, es fácil de almacenar y más barata de distribuir porque no se transporta un producto excesivamente voluminoso. Adicionalmente, es un producto seco homogéneo y pulverulento, por lo que va a solubilizarse en el caldo de aplicación agrícola, no produciendo atascos en las instalaciones y equipos de dosificación y repartiendo los compuestos de una manera más homogénea. Asimismo, tal y como se demuestra en los ejemplos de la presente invención, la torta tratada mediante el procedimiento de la presente invención presenta un mayor efecto bioestimulante que la torta sin tratar o acondicionar y que el propio licor de maceración de maíz (véase ejemplo 4 en el apartado de ejemplos).
En el procedimiento de la presente invención, se puede utilizar como torta de partida cualquier torta resultante de la eliminación o separación de fase líquida del licor de maceración de maíz hasta obtener un porcentaje de humedad del 20% en peso o inferior, tal y como se ha definido anteriormente. No obstante, en una realización preferida, la torta de partida utilizada en la presente invención es obtenida por un proceso de filtro prensado del licor de maceración de maíz que comprende las siguientes etapas:
- se realiza una disolución de perlita entre 0,1% y 5% en peso en agua en constante agitación,
- se hace pasar la disolución anterior por un filtro prensa para formar una precapa de perlita sobre el propio filtro, (el agua pasa por el filtro, mientras que la perlita no lo hace, quedando así una capa de perlita sobre el filtro),
- por otro lado, se añade entre 0,1% y 5% en peso de perlita al licor de maíz en constante agitación (el % en peso indicado es respecto al licor del que partimos); en una realización preferida, previamente a la adición de perlita al licor, el licor de maíz se mantiene en agitación al aire entre 1 y 30 días, ya que esto oxigena la mezcla e induce procesos de oxidación e hidrólisis espontáneos que mejoran la filtración;
- se filtra el licor de maíz aplicando una presión de entre 1 y 15 bares, preferiblemente, más 10 bares;
- por último, se recupera la torta retenida en las placas filtrantes del filtro prensa y esta torta es la que se utiliza como material de partida del procedimiento de la invención.
A modo de ejemplo, para formar la precapa de perlita se hacen pasar entre 1000 y 1500 litros de disolución por un filtro prensa con filtros de 470 mm de diámetro.
Dada las características del licor de maceración de maíz y su consistencia, el filtro prensado del mismo no es posible si no se le añade perlita y se forma una precapa de este compuesto en el filtro. La perlita permite evitar que el producto se apelmace, de manera que se pueda trabajar con él.
Además, la presencia de perlita en el producto otorga varias ventajas, la primera es que se logra que el producto final no tenga apelmazamiento porque actúa como un agente dispersante de los sólidos, evita la higroscopicidad de la torta seca y además actúa como agente aireador de suelos, mejorándolos. Por otro lado, la capacidad adsorbente de la perlita expandida permite que ésta sea capaz de acumular ciertos compuestos del licor en su matriz y liberarlos lentamente.
Un segundo aspecto de la invención se refiere a una torta de filtrado acondicionada o tratada según el procedimiento descrito en el primer aspecto de la invención. La torta obtenida está en estado pulverulento y tiene un contenido en humedad (agua) inferior al 10% en peso y un contenido en conservantes de entre 0,1 y 2% en peso.
En una realización preferida, la torta de filtrado acondicionada o tratada comprende perlita en una cantidad entre 0,5% y 5% en peso
En una realización preferida, la torta de filtrado acondicionada o tratada tiene un contenido en antiespumantes de entre 0,1% y 3% en peso.
En una realización preferida, la torta de filtrado acondicionada o tratada contiene entre un 4 - 8% en peso de aminoácidos libres, 15-30% en peso de aminoácidos totales, una proteína bruta de 25 - 40% en peso, hidratos de carbono ente 3,5 y 6% en peso de los cuales 3 - 5% en peso son azúcares totales y celulosa bruta entre 0,1 - 2% en peso.
Un tercer aspecto de la presente invención se refiere al uso de la torta del licor de maceración de maíz en polvo obtenida mediante el procedimiento de la presente invención como bioestimulante de plantas.
A partir de los resultados experimentales obtenidos (véase ejemplo 4 de la presente invención), se observa que bajo condiciones de estrés salino las plantas tratadas con torta acondicionada, en general, obtienen mejoras significativas con respecto a las tratadas con torta no acondicionada.
En concreto, en los parámetros de producción de biomasa la torta acondicionada obtiene incrementos significativos en peso freso y seco de la parte aérea y en área foliar con respecto a las plantas tratadas con torta no acondicionada. Por otro lado, los indicadores de estrés oxidativo muestran que las plantas tratadas con torta acondicionada tienen unos valores significativamente menores, y por tanto están menos estresadas, de malondialdehido (MDA) y de especies reactivas del oxígeno (O2" y H2O2) que las plantas tratadas con torta no acondicionada. Igualmente, las plantas tratadas con torta acondicionada muestran mayor producción de compuestos antioxidantes como fenoles, ascorbato o glutatión y, por tanto, mayor capacidad antioxidante FRAP y TEAC.
En cuanto a la actividad fotoquímica y vitalidad, las plantas tratadas con torta acondicionada muestran valores más elevados en los índices principales (Fv/Fm; RC/ABS y PIabs) en comparación con las plantas tratadas con torta no acondicionada.
Siguiendo con la eficiencia fotosíntesis las plantas tratadas con torta acondicionada obtienen una mejora en tasa de transpiración (E), resistencia estomática (r), eficiencia en el uso del agua (WUE) y tasa fotosintética neta (A) mientras que las plantas tratadas con torta no acondicionada obtienen peores resultados.
Por último, se observa que las plantas tratadas con torta acondicionada tienen una menor concentración foliar de iones tóxicos (Na+ y Cl") que las plantas tratadas con torta no acondicionada y, por el contrario, las plantas tratadas con torta acondicionada obtienen valores incrementados de cationes beneficiosos (K+) mientras que las plantas no tratadas tienen mucha menos concentración de estos cationes.
En otro experimento llevado a cabo, se deduce que en condiciones de estrés por limitación de fertilización nitrogenada se observa que, en general, las plantas tratadas con torta acondicionada obtienen significativamente mejores resultados en los indicadores principales que las plantas tratadas con licor de maíz(corn steep liquor,CSL-B).
En condiciones de limitación moderada (N-50%) y grave (N-25%) de fertilización nitrogenada, se aprecia un incremento en la producción de biomasa aérea en las plantas tratadas con torta acondicionada tanto en peso fresco como seco y en el área foliar con respecto a las plantas tratadas con CSL-B.
En parámetros de asimilación de N se observa, bajo cualquier condición de fertilización nitrogenada, que las plantas tratadas con torta acondicionada muestran una mayor actividad de la glutamina sintetasa (GS) con respecto a las plantas tratadas con CSL-B. Además, con limitación grave (N-25%) las plantas tratadas con torta acondicionada muestran también valores aumentados de nitrato reductasa (NR).
Sin limitación de nitrógeno (N-100%), las plantas tratadas con torta acondicionada muestran una concentración foliar significativamente menor de formas de nitrógeno potencialmente tóxicas (nitratos) que las plantas tratadas con CSL-B. Por otro lado, en condiciones de limitación moderada (N-50%) y grave (N-25%) de fertilización nitrogenada, en las plantas tratadas con torta acondicionada se aprecia un incremento del nitrógeno orgánico foliar (forma nutricionalmente beneficiosa de nitrógeno) mientras que las plantas tratadas con CSL-B tienen una concentración menor.
Bajo condiciones limitantes de N en el medio de cultivo N-50% y N-25% la aplicación de torta acondicionada mejoró de forma significativa la eficiencia en el uso del nitrógeno (NUE) y la eficiencia en la utilización del nitrógeno (NUtE).
En conclusión, se puede indicar que la torta acondicionada tiene un desempeño mayor y novedoso como bioestimulante frente a la torta no acondicionada y al licor de maíz(com steep liquor).
Se entenderá por «bioestimulante de plantas» un producto cuya función consista en estimular los procesos de nutrición de las plantas con independencia del contenido de nutrientes del producto, con el único objetivo de mejorar una o varias de las siguientes características de las plantas y su rizosfera:
a) eficiencia en el uso de los nutrientes,
b) tolerancia al estrés abiótico,
c) características de calidad, o
d) disponibilidad de nutrientes inmovilizados en el suelo y la rizosfera.”
La dosis de aplicación de la torta tratada o acondicionada para su uso como bioestimulante es de entre 1 a 10kg/hectárea. Se trata de una dosis muy inferior a la necesaria para otros bioestimulantes conocidos en el estado de la técnica, que suele ser de entre 100 a 10000kg/hectárea.
La torta de licor acondicionada conserva durante largo tiempo (al menos 2 años) las sustancias bioactivas que ejercen efecto bioestimulante de plantas sin que éstas se degraden, al contrario que ocurre con la torta sin tratar o acondicionar, de manera que se prolonga su uso.
Un cuarto aspecto de la presente invención se refiere a un fertilizante caracterizado por que comprende la torta de licor de maceración de maíz bioestimulante obtenida mediante el procedimiento de la presente invención.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende” y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.
EJEMPLOS
A continuación, se ilustrará la invención mediante unos ensayos realizados por los inventores, que pone de manifiesto la efectividad del producto de la invención.
Ejemplo 1: Obtención de la torta húmeda de partida del procedimiento de la presente invención a partir del licor de maceración de maíz mediante un proceso de filtro prensado
En una realización preferida, la torta de partida utilizada en la presente invención es obtenida mediante un sistema de filtración que consta de un filtro prensa de placas de la empresa Grupo Tecnológico Mediterraneo, S.L. (es un sistema de filtración por presión) del licor de maceración de maíz que comprende las siguientes etapas:
- se realiza una disolución de perlita (CAS 93763-70-3) al 1% en peso en agua en constante agitación;
- se hacen pasar 1000L de la disolución anterior por el filtro prensa para formar una precapa de perlita.
Por otro lado, se añade un 1% en peso de perlita al licor de maceración de maíz (CAS 66071-94-1) en constante agitación;
- se filtra el licor de maíz mediante el filtro prensa aplicando 10 bares de presión en el filtro prensa;
- por último, se realiza un soplado de la torta retenida en el filtro con aire comprimido que permite limpiar el filtro y recuperar la torta húmeda sin diluir, ya que no se añade agua adicional.
Ejemplo 2: Ejemplo de realización del procedimiento de la presente invención partiendo de la torta obtenida en el ejemplo 1
Partiendo de 100kg de torta húmeda obtenida en el ejemplo 1, se realizan las siguientes etapas:
a. agitar 100kg de torta húmeda de filtrado de licor de maceración de maíz (torta de partida) a una velocidad de 300 rpm y, manteniendo estas condiciones, añadir una mezcla (1:1 en peso) de octilisotiazolinona (OIT) y (etilendioxi)dimetanol (EDDM) en cantidad de 0,3 kg,
b. agitar la mezcla obtenida en (a) a una velocidad de entre 300 rpm durante un tiempo de entre 30 min;
c. secar la mezcla obtenida en (b) en un secador de palas a vacío a 45°C y una presión de 50 mbar, controlando la humedad mediante el método Karl Fischer hasta obtener un producto con una humedad de 10% en peso (% en peso de agua),
d. añadir en el secador 1kg de antiespumante en polvo basado en poliéterpolioles y sílice amorfa (DENSIPOL PW 1, adquirido comercialmente en Chemipol), mezclar mediante el movimiento del secador durante 10 min; e. molturar el producto obtenido en (d) mediante un molino micronizador para obtener dicho producto en estado pulverulento (torta seca en polvo).
Ejemplo 3: Caracterización de la torta
Tras analizar la torta obtenida en el ejemplo 1, se han obtenido los siguientes datos: Humedad 10% en peso, un contenido en conservantes de 0,3% en peso, además un contenido en antiespumantes de entre 0,1% y 3% en peso. Contiene entre un 5% p/p de aminoácidos libres, 25% p/p de aminoácidos totales, una proteína bruta de 33% p/p, hidratos de carbono 4,8% p/p, de los cuales 3,8% p/p son azúcares totales y celulosa bruta 0,8 % p/p.
Las técnicas de medida utilizadas son las siguientes: Aminoácidos libres y totales:cromatografía HPLC - fluorescencia; proteína bruta: destilación Kjeldahl y cálculo;, hidratos de carbono :polarimetría y volumetría Luff-Schoorl; azúcares totales: volumetría Luff-Schoorl y celulosa bruta: gravimetría.
Ejemplo 4: Aplicación de la torta obtenida en el ejemplo 2 como bioestimulante de plantas
4.1. Material vegetal y condiciones de crecimiento
Para la realización de los experimentos de este ejemplo se emplearon plantas de pimiento(Capsicum annuumcv. Alycum). Las semillas de estas plantas germinaron y crecieron durante 45 días en una bandeja con celdas (tamaño de celda, 3 cm x 3 cm x 10 cm) en el Semillero Saliplant S.L. (Carchuna, Granada). Posteriormente, las plántulas fueron transferidas a una cámara de cultivo del Departamento de Fisiología Vegetal de la Universidad de Granada bajo condiciones controladas con humedad relativa 60-80%, temperatura 29°C/20°C (día/noche), y 16h/8h de fotoperiodo con un PPFD (photosynthetic photon-flux density) de 450 ^m o l'V 1 (medido con un sensor SB quantum 190, LI - COR Inc., Lincoln, NE, EEUU).
Bajo estas condiciones las plantas crecieron en macetas individuales (13 cm de diámetro superior, 10 cm de diámetro inferior, 12,5 cm de altura y un volumen de 2 L) rellenas con una mezcla de perlita:turba. La fertilización consistió en una solución nutritiva completa tipo Hoagland compuesta por: 4 mM KNO3, 2 mM Ca(NO3)2, 2 mM MgSO4, 1 mM KH2PO4, 1 mM NaH2PO4, 2 |<j>M MnCb, 1 |JM ZnSO4, 0.25 |<j>M CuSO4, 0,1<j>M Na2MoO4, 125<j>M Fe-EDDHA y 50<j>M H3BO3, con un pH de 5.8.
4.2. Diseño Experimental y muestreo vegetal
4.2.1. Experimento Salinidad
Transcurridos 49 días de la germinación se realizó la aplicación de los tratamientos que se representan en la siguiente tabla:
La aplicación de los distintos tratamientos se inició transcurridos 7 días después del trasplante de las plantas a la cámara de cultivo y los productos Torta_A (acondicionada según la presente invención) y Torta_NoA (solo seca, sin acondicionar), se aplicaron radicularmente 4 veces con una periodicidad de 7 días entre cada aplicación. Finalmente, el diseño experimental consistió en un bloque aleatorio completo con 8 plantas por tratamiento dispuestas en macetas individuales estando los tratamientos distribuidos al azar en la cámara de cultivo.
Transcurridos 7 días después de la última aplicación de los tratamientos, todas las plantas fueron procesadas al instante para su posterior análisis. El material vegetal se descontaminó y posteriormente fue secado sobre papel de filtro para la obtención del peso fresco (PF). La mitad de las muestras en fresco o bien congeladas a -40°C se usaron para el análisis de los siguientes parámetros: área foliar, fluorescencia de la clorofila a (Fv/Fm, RC/ABS, PI(Abs) y 1 -Vj), eficiencia fotosintética (Infra-Red Gas Analyzer (IRGA-LiCOR 6400), concentración de malondialdehido (MDA) y radicales libres oxigenados (ROS: O2 " y H2O2), concentración de fenoles, ascorbato, glutatión y prolina, y test antioxidantes FRAP y TEAC. La otra mitad del material vegetal, tras su secado en una estufa de aire forzado, se utilizó para determinar el peso seco (PS), así como para la concentración de los iones Na, Cl y K.
4.2.2. Experimento Limitación en la fertilización nitrogenada
Transcurridos 49 días de la germinación se realizó la aplicación de los tratamientos que se representan en la siguiente tabla:
*N-100% es que la solución nutritiva de fertirriego tiene 8mM de nitrógeno. Es decir, la dosis completa y recomendada para que los cultivos no tengan deficiencia de nitrógeno.
N-50% es que la solución nutritiva tiene 4mM de nitrógeno. Es decir, la mitad de la dosis recomendada y por tanto, el cultivo desarrollará una carencia moderada por déficit de nitrógeno. N-25%, lo mismo que el anterior pero con 2mM de nitrógeno para inducir una carencia grave. T4, T5 y T6 sería lo mismo que lo anterior pero suplementando con Corn Steep Liquor (CSL-B) para ver el efecto bioestimulante en cada situación de fertilización nitrogenada.
T7, T8, T9 lo mismo que lo anterior pero suplementando con Torta Acondicionada. Para poder comparar entre si los efectos de CSL-B y la Torta acondicionada.
La aplicación de los distintos tratamientos se inició transcurridos 7 días después del trasplante de las plantas a la cámara de cultivo y los productos CSL-B (licor de maceración de maíz y Torta_A se aplicaron radicularmente 4 veces con una periodicidad de 7 días entre cada aplicación según recomendación del equipo de I+D de la empresa Atlántica Agrícola S.A. Finalmente, el diseño experimental consistió en un bloque aleatorio completo con 8 plantas por tratamiento dispuestas en macetas individuales estando los tratamientos distribuidos al azar en la cámara de cultivo.
Transcurridos 7 días después de la última aplicación de los tratamientos, todas las plantas fueron procesadas al instante para su posterior análisis. El material vegetal se descontaminó y posteriormente fue secado sobre papel de filtro para la obtención del peso fresco (PF). La mitad de las muestras en fresco o bien congeladas a -40°C se usaron para el análisis de los siguientes parámetros: área foliar, actividad de las enzimas del metabolismo nitrogenada (nitrato reductasa, NR; y glutamina sintetasa, GS), y concentración de aminoácidos y proteínas solubles. La otra mitad del material vegetal, tras su secado en una estufa de aire forzado, se utilizó para determinar el peso seco (PS), así como para la concentración de las distintas formas de N (N total, orgánico y nitratos) y las fórmulas relativas a la eficiencia en el uso del N (NUE).
4.3. Análisis del Material Vegetal
4.3.1. Área foliar
El área foliar se midió mediante un lector óptico marca LI-COR, modelo LI-3000A.
4.3.2. Análisis de la fluorescencia de la clorofila a
Las plantas se adaptaron a 30 min de oscuridad antes de tomar las medidas usando un clip especial para hojas que se colocó en cada una de las hojas. La cinética de la fluorescencia de la Chl a se determinó usando el Handy PEA Chlorophyll Fluorimeter (Hansatech Ltd., King’s Lynn, Norfolk, UK); las fases OJIP se indujeron mediante luz roja (650 nm) con una intensidad de luz de 3000 ^mol fotones m"2s-1. Las fases de la fluorescencia OJIP se analizaron mediante el test JIP (Strasser R, Srivastava A, Tsimilli-Michael M 2000. The fluorescence transient as a tool to characterize and screen photosynthetic samples. In M. Yunus, U. Pathre, P. Mohanty, eds. Probing Photosynthesis: Mechanism, Regulation and Adaptation. London: Taylor & Francis, 443 480.). Las medidas se realizaron en hojas totalmente desarrolladas en la posición media de la planta. Para estudiar los flujos de energía y la actividad fotosintética se usaron los siguientes parámetros obtenidos del test JIP: fluorescencia inicial (Fo), fluorescencia máxima (Fm), fluorescencia variable (Fv= Fm-Fo), valor de la fluorescencia a los 300 ^s (Pico K), producto cuántico máximo de la fotoquímica primaria (0Po= Fv/Fm), índice de funcionamiento (PIabs), proporción de centros de reacción (RC) activos (RC/ABS), y el valor 1-Vj indica la salida de electrones fundamentalmente del fotosistema II (Strasser R, Srivastava A, Tsimilli-Michael M 2000. The fluorescence transient as a tool to characterize and screen photosynthetic samples. In M. Yunus, U. Pathre, P. Mohanty, eds. Probing Photosynthesis: Mechanism, Regulation and Adaptation. London: Taylor & Francis, 443-480.).
4.3.3. Análisis de la eficiencia fotosintética
Las mediciones se registraron utilizando un analizador de gas infrarrojo LICOR 6800 Portable Photosynthesis System (IRGA: LICOR Inc. Nebraska, EE. UU.). Las hojas intermedias se colocaron en las cubetas de medición bajo condiciones óptimas de crecimiento. Antes de su uso, el instrumento se calentó durante 30 minutos y se calibró. Las mediciones utilizaron condiciones de cubeta óptimas estándar a 500 ^mol m2 s-1 de radiación fotosintéticamente activa (PAR), concentración de 400 ^mol mol_1de CO2, temperatura de la hoja a 30 °C y 60% de humedad relativa. La tasa fotosintética neta, la tasa de transpiración, y la resistencia estomática se registraron simultáneamente. Los datos se almacenaron en el dispositivo LICOR y se analizaron mediante el software "Photosyn Assistant". La eficiencia del uso instantáneo del agua (WUE) se calculó dividiendo la tasa de fotosíntesis neta (A) por la tasa de transpiración correspondiente (E) (Strasser R, Srivastava A, Tsimilli-Michael M 2000. The fluorescence transient as a tool to characterize and screen photosynthetic samples. In M. Yunus, U. Pathre, P. Mohanty, eds. Probing Photosynthesis: Mechanism, Regulation and Adaptation. London: Taylor & Francis, 443-480.).
4.3.4. Determinación de la concentración de indicadores oxidativos (MDA, H2O2 y O2-)
Para la extracción de malondialdehido (MDA) se homogenizó material vegetal fresco con 5 ml de tampón 50 mM (0.07% de NaH2PO4. 2 H2O y 1.6% de Na2HPO4. 12 H2O) en un mortero y posteriormente se centrifugaron a 20000gdurante 25 minutos en una centrífuga refrigerada. Posteriormente, 1 ml de alícuota de sobrenadante se mezcló en tubos de ensayo con 4 ml de ácido tricloroacético al 20% que contenía 0.5% de ácido tiobarbitúrico. La mezcla resultante se calentó a 95°C durante 30 minutos para luego ser enfriada rápidamente en un baño de hielo. Después las muestras fueron centrifugadas a 10000gdurante 10 minutos y la absorbancia del sobrenadante se midió a 532 nm. El valor para la absorción no específica a 600 nm se restó de la lectura obtenida a 532 nm. La concentración de MDA se calculó usando el coeficiente de extinción molar del MDA de 155 mM-1cm-1 (Fu J, Huang B 2001. Involvement of antioxidants and lipid peroxidation in the adaptation of two cool-season grasses to localized drought stress. Env. Exp. Bot.
45: 105-114.).
La concentración de H2O2 se midió colorimétricamente según Mukherjee y Choudhuri (Mukherje SP, Choudhuri MA 1983. Implications of water stress-induced changes in the levels of endogenous ascorbic acid and hydrogen peroxide in Vigna seedlings. Physiol. Plant. 58: 166-170.). Se homogenizó material vegetal fresco en acetona fría. Una alícuota de 1 mL del extracto se mezcló con 200 ^L de dióxido de titanio al 0.1% en H2SO4 al 20% (v:v) y la mezcla se centrifugó a 6000gdurante 15 minutos. La intensidad del color amarillo del sobrenadante se midió a 415 nm. La concentración de H2O2 se calculó a partir de una curva estándar de H2O2.
La concentración de O2- se midió colorimétricamente según Barrameda-Medina et al. (Barrameda-Medina Y, Montesinos-Pereira D, Romero L, Blasco B, Ruiz JM 2014. Role of GSH homeostasis under Zn toxicity in plants with different Zn tolerance. Plant Sci.
227: 110-121.). Se maceró 0.1g de material vegetal y se añadió 300 ^L de buffer fosfato 50 mM, y la mezcla se centrifugo a 10000gdurante 15 minutos. Del sobrenadante se cogieron 250 ^L a los que se le añadio buffer fosfato 50 mM y 250 ^L de hidroxilamina 10 mM, incubándose la mezcla durante 20 min a 25°C. Posteriormente, del sobrenadante se cogieron 60 ^L y se adicionaron 180 ^L de ácido sulfonílico 17 mM y 180 ^L de a-1-naftilamina 7 mM, y la mezcla se pasó a incubar 1h a temperatura ambiente. Terminado el tiempo de incubación la intensidad del color se midió a 530 nm. La concentración de O2 " se calculó a partir de una curva estándar de O2 ".
4.3.5. Determinación de la concentración de los compuestos: fenoles totales, ascorbato, glutatión y prolina
Los fenoles totales del tejido vegetal fueron extraídos con metanol. El contenido fue cuantificado a una absorbancia de 765 nm utilizando el reactivo de Folin-Ciocalteau (Rivero RM, Ruíz JM, García PC, López-Lefebre LR, Sánchez E, Romero L 2001 Resistance to cold and heat stress: accumulation of phenolic compounds in tomato and watermelon plants. Plant Sci. 160: 315-321.). La concentración de fenoles fue obtenida utilizando una curva patrón de ácido cafeico.
Para la extracción y cuantificación del ascorbato (AsA) se llevó a cabo el método de Law (Law MY, Charles SA, Halliwell B 1992. Glutathione and ascorbic acid in spinach (Spinacea oleracea) chloroplast. The effect of hydrogen peroxide and paraquat. Bichem. J. 210: 899-903.). Dicho método está basado en la reducción de Fe3+a Fe2+ por el AsA en solución ácida. Se homogenizaron 0,5 g de material vegetal congelado en 5 ml de ácido metafosfórico al 5% (p/v) y posteriormente fue centrifugado a 16000ga 4oC durante 15 min. Después 0,2 ml de sobrenadante se adicionaron a un tubo de ensayo junto con 0.5 ml de tampón fosfato sódico 150 mM (pH 7.5) y 0,1 ml de H2O destilada. La mezcla se agitó y se incubó a temperatura ambiente y en oscuridad durante 10 min. A continuación, se adicionaron 0,1mlde N-etilmaleimida al 0.5% (p/v), 0.4 ml de ácido ortofosfórico al 44% (v/v), 0,4 ml de 2,2'-bipiridil al 4% (p/v) en etanol al 70% y 0,2 ml de FeCh al 3% (p/v). A continuación, los tubos de ensayo se agitaron e incubaron a 40oC y en oscuridad durante 40 min. Por último, se midió la absorbancia a 525 nm frente a una curva patrón de AsA.
La determinación de la concentración de GSH se realizó siguiendo el método de Law (Law MY, Charles SA, Halliwell B 1992. Glutathione and ascorbic acid in spinach (Spinacea oleracea) chloroplast. The effect of hydrogen peroxide and paraquat. Bichem. J. 210: 899-903.). Dicho método está basado en la especificidad de la enzima GSH reductasa (GR) por el glutatión oxidado (GSSG). En primer lugar, la extracción se llevó a cabo homogenizando 0.5 g de material fresco con 5 mL de ácido metafosfórico al 5% (v/v). El homogenizado se filtró y centrifugó a 16000gdurante 15 minutos a 0°C. Para la cuantificación del GSH total se realizó una mezcla de reacción que contenía 50<j>L de extracto, 250<j>L de tampón Heppes-HCl 50 mM (pH 7.6) que contenía 330 mM de betaína, y 150<j>L de ácido sulfosalicílico al 10% (v/v). Posteriormente, en un tubo de ensayo se adicionaron 150<j>L de la mezcla de reacción anterior, 700 |<j>L de NADPH 0.3 mM y 100<j>L de 5,5'-dithiobis-(2-nitrobenzoic acid) (DTNB) 6 mM, la mezcla se agitó y tras 4 minutos de espera se añadieron 50<j>L de GR (10 U/mL). Finalmente se procedió a la lectura de las muestras a 412 nm frente a una curva patrón de GSH.
Para la determinación de la concentración de prolina libre de las hojas se homogenizaron en 5 ml de etanol al 96%. La fracción insoluble del extracto se lavó con 5 ml de etanol al 70%. El extracto se centrifugó a 3500gdurante 10 minutos y el sobrenadante se conservó a 4°C para la determinación de prolina de acuerdo con el método descrito por (Irigoyen JJ, Emerich DW, Sánchez-Díaz M 1992. Water stress induced changes in the concentrations of proline and total soluble sugars in nodulated alfafa (Medicago sativa) plants. Physiol. Plant. 84: 55-60.).
4.3.6 Test antioxidantes FRAP y TEAC
El ensayo FRAP fue realizado con el reactivo FRAP, compuesto de 1 mM 2,4,6-tripirildil-2-triazina (TPTZ) y 20 mM FeCh en 0,25 M CH3COONa, pH 3,6. Un extracto de 100 ^l obtenido de la homogenización de hojas en 10 ml de metanol fue añadido a 2 ml de reactivo FRAP. Posteriormente la mezcla fue incubada a temperatura ambiente (20°C) durante 5 min. La absorbancia fue medida a A593 frente a una curva patrón de 25-1600 ^M Fe3+ preparada usando una solución madre 25 mM de sulfato ferroso (Benzie IEF, Strain JJ 1996. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of antioxidant power: the FRAP assay. Ann. Biochem. 239: 70-76.).
El test TEAC (Trolox Equivalent Antioxidant Activity) fue llevado a cabo mediante una versión modificada del método de (Cai Y, Luo M, Sun HC 2004. Antioxidant activity and phenolic compounds of 112 tradicional chinese medical plants associated with anticancer. Life Sci. 74: 2157-2184.). En primer lugar, se mezcló 7 mM de 2,2’-azinobis-(3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfónico) (ABTS) con 2.45 mM de persulfato potásico para producir el catión ABTS+, para lo cual la mezcla resultante fue incubada durante 16 horas en oscuridad a temperatura ambiente. Posteriormente se diluyó con metanol la solución de ABTS resultante y se ajustó su absorbancia (usando metanol como blanco) hasta que registró un valor de 0.7 ± 0.02 a una longitud de onda de 734 nm. Una alícuota de 100 ^L de extracto de hoja (0.5 g/10 mL de metanol) se mezcló vigorosamente con 3.9 mL de solución de ABTS diluido, y se dejó en oscuridad a temperatura ambiente durante 6 minutos e inmediatamente después se registró la absorbancia a 734 nm. Las muestras fueron enfrentadas a una curva patrón de 0-15 ^M de trolox que siguió el mismo procedimiento anterior.
4.3.7. Actividades Enzimáticas del Metabolismo Nitrogenado
La actividad nitrato reductasa (NR) se determinó siguiendo el procedimiento descrito por (Navarro-León E, Barrameda-Medina Y, Lentini M, Esposito S, Ruiz JM, Blasco B 2016. Comparative study of Zn deficiency in L. sativa and B. oleracea plants: NH4+ assimilation and nitrogen derived protective compounds. Plant Sci. 248: 8-16). Se maceraron 0,2 g de material vegetal fresco en un mortero, con 1 ml de tampón de extracción que contenía 2 mM EDTA-Na, 2 mM DTT, PVPP al 1% (p/v) en 100 mM KH2PO4 (pH 7,5). La suspensión se centrifugó durante 20 min a 20600ga 4°C. El sobrenadante obtenido se añadió a la mezcla de reacción que contenía: 100 mM KNO3, 2 mM NADH, 10 mM cisteína y 10 mM MgCh en tampón 100 mM KH2PO4 (pH 7,5) y dicha mezcla se incubó a 30°C durante 30 min. Posteriormente se usó 1 mM acetato de Zn como reactivo de parada y sulfanilamida al 1% en 1,5 M HCl y NNEDA al 0,02% (p/v) en 0,2 M HCl para la detección del NO2"formado. Finalmente, la actividad NR se determinó midiendo la absorbancia del NO2" producido a 540 nm.
La actividad glutamina sintetasa (GS) se determinó mediante una adaptación del ensayo de hidroxamato sintetasa publicado por (Navarro-León E, Barrameda-Medina Y, Lentini M, Esposito S, Ruiz JM, Blasco B 2016. Comparative study of Zn deficiency in L. sativa and B. oleracea plants: NH4+ assimilation and nitrogen derived protective compounds. Plant Sci. 248: 8-16.). Se maceró 0,1 g de hoja en un mortero con 1 ml de tampón de extracción que contenía: 100 mM sacarosa, p-mercaptoetanol al 2% (v/v) y etilenglicol al 20% (v/v) en 100 mM ácido maléico-KOH (pH 6,8). La suspensión se centrifugó durante 20 min a 20600ga 4°C. El extracto resultante se utilizó para medir la actividad GS. La mezcla de reacción utilizada se componía de 150 mM glutamato sódico, 30 mM hidroxilamida y 10 mM ATP como sustratos junto a 45 mM M gS O ^ H2O, y 4 mM EDTA-Na, todos ellos disueltos en tampón 150 mM imidazol-HCl (pH 7,8). Tras su incubación a 28°C durante 30 min, se determinó la formación de glutamilhidroxamato midiendo su absorbancia a 540 nm después de su unión con cloruro férrico acidificado.
4.3.8. Concentración de aminoácidos y proteínas solubles
Para la determinación de aminoácidos y proteínas solubles se pesó aproximadamente 0.5 g de material vegetal y se homogeneizo con 5 ml de Tampón fosfato 50 mM pH 7.0. El homogenado se filtró con 4 capas de gasa y posteriormente se centrifugo a 12360gdurante 15 min. El sobrenadante fue utilizado para la cuantificación de aminoácidos y proteínas solubles. La concentración de aminoácidos solubles se cuantificó mediante el método de la ninhidrina (Yemm EW, Cocking EC 1955. The determination of aminoacids with ninhydrin. Analyst 80: 209-213.). Respecto a las proteínas solubles, a un volumen de 0.1 ml del sobrenadante se añadieron 0.9 ml de Tampón fosfato 50 mM pH 7.0. y 5 ml de azul de coomassie. Transcurridos 20 min, las muestras se midieron una longitud de onda de 595 nm, frente a una curva patrón de albúmina (Navarro-León E, Barrameda-Medina Y, Lentini M, Esposito S, Ruiz JM, Blasco B 2016. Comparative study of Zn deficiency in L. sativa and B. oleracea plants: NH4+ assimilation and nitrogen derived protective compounds. Plant Sci. 248: 8-16.).
4.3.9. Concentración de Na, K, Cl, N total, N orgánico, nitratos, y eficiencia en el uso de nitrógeno
La determinación de la concentración de los elementos Na, Cl y K se realizó mediante ICP-OES. Las muestras de hojas fueron sometidas a un proceso de mineralización siguiendo el método de Wolf (Wolf B 1982. A comprehensive system of leaf analyses and its use for diagnosing crop nutrient status. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 13: 1035 1059.). Se tomó 0,2 g de hojas secas se sometieron a una digestión con HNO3 y H2O2 al 30% a 300°C y el mineralizado obtenido se utilizó para el análisis de los elementos iónicos Na, Cl y K.
Para la determinación de N total, 0,2 g de hojas secas fueron molidas y mineralizadas con H2SO4 al 98% y H2O2 al 30%, a una temperatura de 300 °C y el mineralizado se utilizó para el análisis del N. La concentración de N total se realizó por colorimetría basada en la reacción de Berthelot, según el método descrito por (Krom MD 1980. Spectrophotometric determination of ammonia: a study of a modified Berthelot reaction using salicylate and dichloroisocyanurate. Analysis. 105: 305-316.). Para la determinación de la concentración de NO3" solubles se realizó una extracción acuosa siguiendo el método de (Cataldo DA, Maroon M, Schrader LE, Youngs VL 1975. Rapid colorimetric determination of nitrate in plant tissue by nitration of salicylic acid. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 6: 71-80.). La determinación de NO3" se basó en la reacción colorimétrica formada por la unión del NO3-con ácido salicílico en medio básico (Cataldo DA, Maroon M, Schrader LE, Youngs VL 1975. Rapid colorimetric determination of nitrate in plant tissue by nitration of salicylic acid. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 6: 71 80.). El N orgánico se obtuvo mediante la resta del N total y los nitratos solubles (Wolf B 1982. A comprehensive system of leaf analyses and its use for diagnosing crop nutrient status. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 13: 1035-1059.).
Para el cálculo de la Eficiencia en el Utilización de N (NUtE), Eficiencia en la Absorción de N (NUpE), Eficiencia en el Uso del N (NUE), y la recuperación aparente del fertilizante N (RAN) se utilizaron las ecuaciones descritas por (Xu G, Fan X, Miller AJ 2012. Plant nitrogen assimilation and use efficiency. Annu. Rev. Plant Biol. 63: 153-182.), donde el NUtE se define como el cociente entre la producción de biomasa y la cantidad de N en la planta, NUpE se define como el cociente entre la cantidad de N en la planta y la cantidad de N aplicado en la fertilización, NUE se define como NUtE x NUpE, y el RAN se define como el cociente entre N absorbido en la parcela tratada menos el N absorbido en la parcela testigo todo ello entre el N absorbido en la parcela tratada.
4.4. Análisis Estadístico
Los resultados fueron evaluados estadísticamente usando un análisis de la varianza, ANOVA simple con un intervalo de confianza del 95%. Las diferencias entre las medias de los tratamientos se compararon usando el test de las menores diferencias significativas de Fisher (LSD) a un nivel de probabilidad del 95%. Los niveles de significación fueron expresados como: * P < 0.05; ** P < 0.01; *** P < 0.001; NS no significativo.
4.5. Resultados y discusión experimento salinidad
Actualmente, los factores abióticos principales a nivel mundial son el estrés hídrico y la salinidad del suelo. Estos estreses abióticos afectan a más de 100 países y aproximadamente al 20% de las tierras cultivadas del mundo. Se estima que para 2050, se verá afectada más del 50% de la tierra cultivable mundial, causando pérdidas significativas en la producción de los cultivos agrícolas, sobre todo en zonas áridas y semiáridas. El impacto de estos estreses puede incrementarse a medida que avanza el cambio climático global. El estrés salino provoca cambios en las respuestas morfológicas, fisiológicas y bioquímicas de las plantas, con una consiguiente reducción del crecimiento, del rendimiento, la biomasa y de la calidad de las mismas. Por lo tanto, este tipo de estrés representa un problema grave para la horticultura comercial, ya que conlleva una pérdida de productividad, particularmente en la región mediterránea.
Los parámetros que en primer lugar definen de forma fiable la existencia de este tipo de estrés son aquellos relacionados con el crecimiento vegetal. En este proyecto, y con el fin de comprobar el efecto de la torta, tanto acondicionada como no acondicionada, ante un estrés salino hemos analizado los siguientes parámetros: producción de biomasa fresca y seca de la parte aérea y área foliar. Estos parámetros indican de forma fehaciente el crecimiento de las plantas antes diferentes condiciones de crecimiento y por lo tanto la capacidad de adaptación a condiciones adversas de cultivo.
Como podemos comprobar en la Tabla 4.5.1 que refleja los datos de producción de biomasa de la parte aérea y área, observamos de forma general que la existencia de un estrés salino supuso una reducción del crecimiento, presentando todos los tratamientos con salinidad valores de producción de biomasa de la parte aérea y área foliar inferiores a los obtenidos en las plantas control (Tabla 4.5.1). Sin embargo, en condiciones de salinidad la aplicación de los productos torta, tanto acondicionada como no acondicionada, produjeron un efecto beneficioso estimulando la producción de biomasa de la parte aérea fresca y seca, así como el área foliar respecto a las plantas estresadas con salinidad (Tabla 4.5.1), con incrementos superiores en la producción de biomasa fresca de la parte aérea al 37% y de la producción de biomasa seca de la parta aérea al 25%. Destacar que fue principalmente la torta acondicionada la que supuso valores más elevados de producción de biomasa y área foliar que la aplicación vía foliar (Tabla 4.5.1). Finalmente, indicar que a pesar de que la aplicación del producto torta, tanto acondicionada como no acondicionada, fue beneficiosa no redujo por completo el efecto perjudicial del estrés salino, ya que los valores de producción de biomasa y área foliar fueron en todos los casos inferiores a los de plantas control no estresadas (Tabla 4.5.1).
Tabla 4.5.1:Producción de biomasa de la parte aérea y área foliar
En definitiva, y considerando los datos de crecimiento obtenidos en este ensayo podemos concluir:
(i) El producto torta presenta efectos bioestimulantes positivos sobre el crecimiento de las plantas de pimiento bajo condiciones de estrés salino, no observándose en ningún caso efectos fitotóxicos. En definitiva, estos resultados indican claramente un efecto beneficioso muy significativo bajo condiciones de salinidad en las plantas de pimiento a las que se aplicó el producto torta, siendo más efectiva su aplicación acondicionada con diferencias estadísticamente significativas respecto a la aplicación no acondicionada.
(ii) A pesar de que la aplicación del producto torta fue beneficiosa, no redujo por completo el efecto perjudicial del estrés salino en las plantas, ya que el crecimiento en todos los casos fue inferior a los de plantas control no estresadas.
La reducción de la acumulación de especies reactivas de oxígeno (ROS) es crucial para la supervivencia de las plantas bajo condiciones de estrés salino, por lo que el estudio del metabolismo oxidativo se ha utilizado durante mucho tiempo como un indicador del daño provocado por este tipo de estrés. Uno de los posibles efectos protectores de los bioestimulantes contra los estreses abióticos se debe principalmente a que estos productos en muchas especies vegetales reducen el daño oxidativo celular, y por lo tanto la peroxidación de lípidos de membrana, mediante la regulación sobre la defensa antioxidante y la disminución del nivel de ROS en las plantas. De hecho, uno de los mecanismos por lo que se piensa que los bioestimulantes mejoran la resistencia a los estreses abióticos es mediante la inducción del sistema antioxidante de las plantas tanto enzimático como no enzimático.
En este sentido, la concentración de MDA es el parámetro indicador de peroxidación de lípidos de membrana y un incremento en sus valores sugiere la presencia excesiva de ROS. En la tabla 4.5.2 observamos que efectivamente las plantas que presentaron mayor producción de biomasa de la parte aérea y aérea foliar en este ensayo mostraron los niveles más bajos de MDA, es decir plantas control no estresadas y plantas con estrés salino junto con la aplicación del producto torta, tanto acondicionada como no acondicionada (Tabla 4.5.3). Por el contrario, los máximos valores foliares de MDA se encontraron en las plantas con estrés salino sin aplicación de torta (Tabla 4.5.2). Al igual que el MDA, las concentraciones foliares de H2O2 y O2- máximas se observaron en las plantas sometidas exclusivamente a salinidad (Tabla 4.5.2), mientras que la aplicación del producto torta acondicionada y no acondicionada supuso en ambos casos una reducción significativa de las concentraciones foliares de estos ROS bajo condiciones de salinidad (Tabla 4.5.2). Finalmente, en general los datos de estrés oxidativo confirman el efecto positivo y protector del producto torta aplicado tanto acondicionado como no acondicionado bajo condiciones de estrés salino, explicándose el aumento del crecimiento en aquellas plantas tratadas con este producto en condiciones de estrés.
Tabla 4.5.2:Indicadores de estrés oxidativo
Para evitar el daño, las plantas disponen de mecanismos de detoxificación de ROS, que pueden dividirse en sistemas enzimáticos y sistemas no enzimáticos formados por compuestos antioxidantes como ácido ascórbico, glutatión, fenoles, flavonoides, antocianinas etc. El grado por el cual la actividad de las enzimas antioxidantes y la cantidad de antioxidantes incrementa bajo condiciones de estrés abiótico como el estrés hídrico y estrés salino puede ser extremadamente variable entre especies de plantas e incluso entre cultivares de la misma especie. El nivel de respuesta y su contribución a la resistencia al estrés hídrico y salino, por tanto, depende de la especie, del desarrollo y del estado metabólico de la planta, así como de la duración e intensidad del estrés. En este ejemplo se analiza a respuesta de los compuestos fenoles, ascorbato y glutatión en su forma total, así como la capacidad antioxidante de las plantas, mediante la determinación de los test FRAP y TEAC, en la mejora a la resistencia al estrés salino, y si la aplicación del bioestimulante torta puede influir en la inducción de la resistencia de las plantas frente a este estrés abiótico.
En general en la tabla 4.5.3 podemos comprobar que la presencia de la salinidad induce de forma significativa en todos los tratamientos (sin y con producto torta) un aumento de los compuestos antioxidantes analizados fenoles, ascorbato y glutatión, encontrándose las mínimas concentraciones en plantas control no expuestas a la salinidad (Tabla 4.5.3). Estos datosa priorinos sugieren que efectivamente el incremento de estos compuestos antioxidantes se debe a un intento de evitar el daño oxidativo provocado por las condiciones adversas de crecimiento en plantas de pimiento. Destacar que en todos los compuestos antioxidantes analizados los máximos valores se presentaron en el tratamiento de salinidad junto con la aplicación del producto torta acondicionada (Tabla 4.5.3). Por el contrario, la aplicación de torta no acondicionada en condiciones de salinidad no produjo dicha bioestimulación, ya que, aunque aumentó la concentración de fenoles, ascorbato y glutatión respecto a las plantas control no estresadas, no supuso valores superiores respecto a los obtenidos en plantas sometidas exclusivamente a salinidad (Tabla 4.5.3).
Tabla 4.5.3:Compuestos antioxidantes
Los resultados de estos compuestos antioxidantes coinciden al analizar la capacidad antioxidante mediante los test FRAP y TEAC que nos indican de forma general la actividad antioxidante de las plantas. Como podemos comprobar en la tabla 4.5.3.1 los máximos valores de estos test se presentaron en las plantas sometidas a salinidad (tratamiento NaCl) y salinidad junto con la aplicación acondicionada del producto torta (tratamiento NaCl Torta_A), especialmente para el test FRAP (Tabla 4.5.3.1), lo cual se relaciona de forma directamente proporcional con las máximas concentraciones de los compuestos antioxidantes fenoles, ascorbato y glutatión observados en este tratamiento (Tabla 4.5.3). Al igual que para los compuestos antioxidantes (Tabla 4.5.3), el efecto de la aplicación no acondicionada del producto torta bajo condiciones de salinidad induciendo la capacidad antioxidante no lo observamos al aplicar el producto torta no acondicionada en los valores de los test antioxidantes FRAP y TEAC inferiores (Tabla 4.5.3.1).
Tabla 4.5.3.1:Capacidad antioxidante
Además de la actividad antioxidante, el análisis de compuestos como la prolina suelen ser buenos indicadores de la resistencia frente a un estrés salino, ya que presenta en numerosas ocasiones un papel osmoprotector, osmoregulador y antioxidante frente a la generación de ROS. Los niveles de prolina en plantas de pimiento reflejaron en gran medida el grado de estrés de las plantas, ya que los valores más altos se presentaron en las plantas con estrés salino sin aplicación del producto torta (Tabla 4.5.3.2), y los mínimos valores se obtuvieron en plantas control no estresadas y en las plantas sometidas a estrés salino junto con la aplicación del producto torta principalmente acondicionado (Tabla 4.5.3.2), que fueron los tratamientos que presentaron la mayor producción de biomasa (Tabla 4.5.1). Estos resultados por lo tanto sugieren que en este ensayo la prolina actuaría más bien como indicador del grado de estrés de las plantas que como inductor de la resistencia a condiciones de estrés salino. Sin embargo, distintos trabajos han mostrado que en situaciones de estrés abiótico la reducción de prolina podría contribuir a mejorar la resistencia de las plantas a diferentes estreses. La degradación de prolina por la enzima prolina deshidrogenasa da lugar a un consumo de O2 reduciendo la probabilidad de la generación de ROS que es precisamente lo que podría estar ocurriendo en los tratamientos de estrés salino con la aplicación de torta con los mínimos niveles de ROS (Tabla 4.5.2).
Tabla 4.5.3.2:Concentración foliar de Prolina
En definitiva, y considerando hasta el momento los indicadores de estrés y compuestos antioxidantes podemos concluir que en plantas de pimiento observamos claramente un efecto beneficioso y bioestimulante muy significativo en condiciones de estrés salino por parte de la aplicación del producto torta. La aplicación del producto torta produce un aumento de la biomasa de las plantas en condiciones de estrés salino, lo cual se debería a una disminución de la concentración foliar de ROS reduciéndose así la peroxidación de lípidos. En este sentido, destacar como más efectivo la aplicación del compuesto torta acondicionada por inducir de forma más significativa la capacidad antioxidante de las plantas, lo cual pueda explicar el beneficio y efecto positivo que este tratamiento produce en las plantas de pimiento sometidas a salinidad.
Por lo general, bajo estrés ambiental se suele producir una inhibición significativa de la fotosíntesis, y se ha demostrado en algunas especies vegetales que la aplicación de bioestimulantes revierte esta inhibición y, por lo tanto, restaura el crecimiento normal de las plantas.
Con el fin de comprobar el posible efecto positivo del producto torta bajo condiciones de estrés salino sobre el proceso fotosintético en plantas, en este proyecto estudiamos distintos parámetros que definen de forma directa la actividad fotosintética como la actividad fotoquímica a través de la fluorescencia de la Clorofila a (Chl a), y la eficiencia fotosintética (mediante IRGA-LiCOR 6400).
Se ha comprobado que la fluorescencia de la Chl a refleja el estado fotosintético de la planta y los cambios fotosintéticos producidos bajo los efectos de un estrés. Cuando se produce una alteración del metabolismo, la planta produce fluorescencia para disipar la energía sobrante y evitar daños por el estrés. Uno de los parámetros derivados del análisis de la fluorescencia de la Chl a es el rendimiento cuántico de la fotosíntesis primaria (Fv/Fm) que es un buen indicador del rendimiento fotosintético de las plantas. En plantas sanas no sometidas a un estrés muy intenso el valor de Fv/Fm suele encontrarse alrededor de 0.85. El análisis de la fluorescencia de la Chl a también nos proporciona una serie de índices que definen la vitalidad de la planta. Así, valores elevados de la relación RC/ABS indican una mayor proporción de centros de reacción activos, por lo que este es un parámetro esencial en el funcionamiento de la cadena del transporte de electrones en los fotosistemas. Siguiendo con índices relacionados con la vitalidad de las plantas, estudiamos el índice Plabs, que es un índice de funcionamiento fotosintético y que representa la funcionalidad de los dos fotosistemas, y el valor 1-Vj que nos indica la salida de electrones fundamentalmente del fotosistema II.
En la tabla 4.5.4 observamos que efectivamente las plantas control no estresadas por el exceso de salinidad presentaron valores Fv/Fm similares a 0.85, mientras que las plantas sometidas a estrés salino sin aplicación del producto torta mostraron los valores más bajos (Tabla 4.5.4), indicándonos una mayor fluorescencia de la chl a y por lo tanto un mayor grado de estrés Respecto al efecto de la aplicación del producto torta bajo condiciones de salinidad, observamos como las plantas mostraron valores superiores a 0.8 lo que sugiere una mejor adaptación a las condiciones desfavorables de crecimiento (Tabla 4.5.4).
El resto de los índices que indican la actividad fotoquímica y vitalidad de las plantas a través del funcionamiento de la fase fotoquímica de la fotosíntesis, sugieren que bajo condiciones de estrés salino la aplicación del producto torta, tanto acondicionado como no acondicionado, supone un mejor acoplamiento de los distintos componentes de la etapa fotoquímica y eficiencia en la transformación de energía luminosa a energía química, y por lo tanto una mayor vitalidad de las plantas. Así, los valores más elevados de los índices RC/ABS, y PIabsse presentaron en las plantas control y en las plantas sometidas a estrés salino a las que se les aplico torta, especialmente acondicionada (Tabla 4.5.4). Estos resultados también nos indican que la perdida de electrones en la fase fotoquímica de la fotosíntesis se reduce en las plantas sometidas a estrés salino a las que se aplica el producto torta, lo que significa una menor probabilidad de formación de ROS. Sin embargo, estas conclusiones no se confirman al observar los datos de 1-Vj que es un índice que muestra la salida de electrones fundamentalmente del fotosistema II. Como podemos comprobar los valores de 1-Vj fueron similares entre todos los tratamientos no existiendo diferencias significativas (Tabla 4.5.4). Estos resultados son lógicos ya que este índice se ve influenciado fundamentalmente por la existencia de estreses ambientales, como radiación luminosa y estrés térmico.
Tabla 4.5.4:Parámetros de la fluorescencia de la Chl a
Siguiendo con la fotosíntesis, las mediciones utilizando un analizador de gas infrarrojo LICOR 6800 Portable Photosynthesis System nos muestran los valores de parámetros determinantes para comprobar la eficiencia fotosintética, como tasa de transpiración (E), resistencia estomática (r), eficiencia en el uso del agua (WUE) y tasa fotosintética neta (A), siendo estos parámetros determinantes en la adaptación de las plantas a cualquier tipo de estrés.
Cuando las plantas comienzan a experimentar estrés por salinidad se produce una disminución de la pérdida de agua de la hoja a través de una reducción significativa de la tasa de transpiración aumentando la resistencia estomática debido al cierre de los estomas. El cierre de los estomas se considera un mecanismo rápido de adaptación al estrés hídrico, y es esencial para reducir la perdida de agua de las plantas. Sin embargo, el mantenimiento a largo plazo de esta estrategia es por lo general contraproducente ya que el cierre de los estomas reduce la entrada de CO2 intracelular, lo que conlleva a una reducción de la fotosíntesis (especialmente Ciclo de Calvin), y por lo tanto a la falta del aceptor endógeno de electrones NADP, lo que finalmente produce la formación de ROS.
Distintos trabajos indican que la aplicación de ciertos bioestimulantes en condiciones de estrés salino podría revertir esta situación ya que los bioestimulantes evitarían un cierre total de los estomas bajo condiciones de estrés, lo que favorecería el mantenimiento de la actividad fotosintética en las plantas, reduciéndose así la generación masiva de ROS en estas condiciones. Los datos que se obtienen en este experimento confirman que la aplicación del producto torta, especialmente acondicionado, actuaría de esta manera, ya que su utilización bajo condiciones de estrés salino aumenta la tasa de fotosíntesis neta (A), la tasa de transpiración (E) y la eficiencia en el uso del agua (WUE), reduciéndose también la resistencia estomática (r) respecto a plantas tratadas solamente con estrés salino (Tabla 4.5.5). Este efecto también se puede comprobar, aunque de forma menos evidente y significativa, en las plantas estresadas tratadas con el producto torta no acondicionada (Tabla 4.5.5). Como era de esperar los tratamientos estresados por salinidad independientemente de la aplicación del producto torta presentaron una mayor eficiencia en el uso del agua (WUE) respecto a las plantas control no estresadas (Tabla 4.5.5), debido fundamentalmente a una reducción de la apertura estomática y menor transpiración (Tabla 4.5.5).
Tabla 4.5.5: Parámetros de eficiencia fotosintética
En definitiva, y desde un punto de vista de eficiencia fotosintética, bajo condiciones de estrés salino la aplicación del producto torta, especialmente cuando ha sido acondicionada, sería muy beneficiosa ya que produciría:
(i) una mayor protección y activación en condiciones de estrés del proceso fotoquímico,
(ii) una mayor disponibilidad de CO2 intracelular al reducir el cierre estomático que conllevaría a un mantenimiento adecuado de la fotosíntesis (especialmente Ciclo de Calvin), y por lo tanto a una mayor disponibilidad del aceptor endógeno de electrones NADP lo que reduciría la transferencia de electrones al oxígeno, y por lo tanto la formación de ROS,
(iii) además, la mayor disponibilidad de CO2 intracelular en las plantas estresadas tratadas con el producto torta, especialmente cuando ha sido acondicionado, produciría una mayor tasa de fotosíntesis neta lo que contribuiría bajo estas condiciones de estrés al aumento de la producción de biomasa de las plantas (Tabla 4.5.1).
Por el contrario, las plantas sometidas exclusivamente a estrés salino produjeron una reducción importante de la transpiración y un aumento de la resistencia estomática (Tabla 4.5.5), lo que nos indica claramente que este tipo de estrés produce un cierre estomático importante con el fin de evitar una pérdida masiva de agua. La actuación de estos procesos en estas plantas a largo plazo provoca una reducción importante en la tasa de fotosíntesis neta (Tabla 4.5.5), lo que conlleva un aumento de la formación de ROS (Tabla 4.5.2) y una reducción significativa de la producción de biomasa en estas plantas estresadas (Tabla 4.5.1).
Finalmente, en el caso de la salinidad los impactos negativos de este estrés abiótico sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas se debe a alteraciones fisiológicas y metabólicas que generalmente están provocadas tanto por un estrés osmótico como por una toxicidad iónica. La toxicidad iónica del NaCl es causada por un desequilibrio iónico en la planta, debido a una mayor acumulación de sodio (Na+) e iones de cloro (Cl-), hasta niveles tóxicos lo que provoca una reducción en la absorción de otros iones esenciales para las plantas como el potasio (K+). Las altas concentraciones de Na+ y Cl- generadas por el estrés salino son tóxicas para el metabolismo celular y pueden inhibir la actividad de muchas enzimas esenciales incluidas en la fotosíntesis, la división y expansión celular, desorganizar la estructura de la membrana, y finalmente esto puede llevar a la inhibición del crecimiento de la planta. Estas altas concentraciones de Na+ y Cl- también conlleva la formación de ROS, como H2O2 y O2-, deteniendo drásticamente la homeostasis metabólica y la integridad de la membrana celular.
Diversas publicaciones confirman que la utilización de bioestimulantes podrían resultar ser una herramienta eficaz para reducir el efecto tóxico de la salinidad en plantas, debido en parte a una reducción de la absorción y acumulación de los iones Na+ y Cl-. En la tabla 4.5.6 comprobamos que es especialmente la aplicación del producto torta acondicionado el que produce una reducción muy significativa de la concentración foliar de Na+ y Cl- respecto a las plantas tratadas con salinidad, que fueron las que mostraron los máximos valores (Tabla 4.5.6). Destacar también que la aplicación del producto torta acondicionado indujo un aumento de la concentración foliar de K+ bajo condiciones de salinidad (Tabla 4.5.6). Por lo tanto, la aplicación de torta acondicionada y su efecto adsorbente podrían actuar a nivel radicular potenciando procesos de selectividad iónica mediante la regulación de la absorción y/o acumulación de Na+ y Cl- en las raíces, lo que reduciría la translocación de estos hacia la parte aérea aumentándose la de K+. Según algunos trabajos es posible que el aporte extra de compuestos orgánicos como aminoácidos y/o hormonas, como las citoquininas, derivados de la aplicación de los bioestimulantes podría justificar los procesos de selectividad iónica que se producen en raíces, y que dan lugar a la reducción de la toxicidad iónica del NaCl en la parte aérea de las plantas. La reducción de la concentración foliar de los iones Na+ y Cl- y el aumento en la concentración foliar de K+ (cuando se aplica torta acondicionada) (Tabla 4.5.6), junto con la activación de otros procesos de resistencia explicados a lo largo de esta memoria, explicaría en el caso del estrés salino la mejora en el crecimiento de las plantas a las que se aplica el producto torta.
Tabla 4.5.6: Concentración foliar de los iones Na+, Cl- y K+
En este ejemplo en el que se ha sometido a un cultivo de pimiento a un estrés salino consistente en 100 mM NaCl observamos claramente un efecto beneficioso y bioestimulante muy significativo por parte de la aplicación del producto torta, sobre todo cuando ha sido acondicionada.
Bajo condiciones de estrés salino la aplicación de torta supone un aumento significativo del crecimiento de las plantas incrementándose la producción biomasa de la parte aérea y el área foliar, los cuales fueron superiores a los obtenidos por parte de las plantas estresadas sin aplicación de torta. Por lo tanto, el efecto beneficioso de la torta, especialmente cuando ha sido acondicionada, reduciendo la fitotoxicidad del estrés salino se debería principalmente a los siguientes mecanismos de acción fisiológicos:
(i) Inducción de la capacidad antioxidante y síntesis de compuestos antioxidantes que, junto con la reducción de la formación de ROS por un aumento de la eficiencia fotoquímica y fotosintética, y por una disminución de la concentración foliar de Na+ y Cl-, evitaría el daño oxidativo y la reducción del crecimiento,
(ii) Mantenimiento de la actividad fotoquímica y estimulación de la eficiencia fotosintética que junto con una mayor concentración foliar de K+ y un menor cierre estomático bajo condiciones de estrés salino permitiría mantener una elevada tasa de fotosíntesis neta y así reducir la generación de ROS, así como contrarrestar el efecto fitotóxico de los iones Na+.
En conclusión, podemos indicar que la aplicación de torta, tanto acondicionada como no acondicionada, siempre va a generar un efecto positivo en el estrés por salinidad en plantas de pimiento debido a la gran cantidad de compuestos bioestimulantes que tienen actividad en la fisiología y metabolismo de la planta. Pero, los resultados de este estudio indican que el hecho de acondicionar la torta incrementa la disponibilidad y sinergias de los compuestos bioestimulantes y se aprecian resultados significativamente mejores que para la torta no acondicionada. Esto puede ser debido tanto a la mejor aplicabilidad agronómica de la torta acondicionada, ya que no genera espumas y se disuelve perfectamente porque no tiene grumos/apelmazamientos, como al efecto de adsorción de compuestos, liberación lenta y aireación del suelo que produce la perlita.
4.6 Resultados y discusión experimento lim itación en la fertilización nitrogenada
Los parámetros que definen de forma más fiable el estado nutricional de N de las plantas son aquellos relacionados con el crecimiento vegetal. En este ejemplo, y con el fin de comprobar el efecto del producto CSL-B y la Torta_A ante diferentes dosis de N en la fertilización hemos analizado los siguientes parámetros: producción de biomasa o crecimiento expresado bien en biomasa fresca y/o seca de la parte aérea y área foliar. Todos estos parámetros indican de forma fehaciente el crecimiento de las plantas antes diferentes condiciones de crecimiento.
Como podemos comprobar en la tabla 4.6.1, que refleja los datos de producción de biomasa de la parte aérea y el área foliar, observamos que bajo una fertilización del 100% de N (8 mM) la aplicación radicular del producto CSL-B y Torta_A, potencian el crecimiento de las plantas, aunque las diferencias entre los tratamientos no fueron significativas desde un punto de vista estadístico.
Comparando los tratamientos control, la utilización de niveles limitantes de N (Control N-50% Tabla 2, Control N-25% Tabla 3) respecto a los niveles óptimos de fertilización (Control N-100% Tabla 1) produjo como era de esperar una reducción significativa de la producción de biomasa de la parte aérea así como del área foliar (Tablas 4.6.2 y 4.6.3), debido al papel fundamental que tiene la fertilización con N en el crecimiento de las plantas. Al igual que ocurría cuando la fertilización de N era del 100% la aplicación radicular del producto CSL-B y Torta_A bajo una reducción del 50% y del 75% en la fertilización con N supuso un aumento del crecimiento de las plantas respecto a los tratamientos control N-50% (Tabla 4.6.2) y control N-25% (Tabla 4.6.3), siendo especialmente la aplicación radicular de Torta_A la que potenció de manera más significativa tanto la producción de biomasa de la parte aérea como el área foliar (Tablas 4.6.2 y 4.6.3). Finalmente, destacar que en ningún caso bajo condiciones deficientes de N (N-50% y N-25%) la aplicación de los tratamientos supuso un restablecimiento del crecimiento vegetal respecto a las plantas control N-100% (Tablas 4.6.2 y 4.6.3).
Tabla 4.6.1: Producción de biomasa de la parte aérea y área foliar en plantas de pimiento sometidas a los diferentes tratamientos con N-100% (8 mM N)
Tabla 4.6.2: Producción de biomasa de la parte aérea y área foliar en plantas de pimiento sometidas a los diferentes tratamientos con N-50% (4 mM N)
Tabla 4.6.3: Producción de biomasa de la parte aérea y área foliar en plantas de pimiento sometidas a los diferentes tratamientos con N-25% (2 mM N)
En definitiva, y considerando los datos de biomasa y área foliar obtenidos en este experimento 3 podemos concluir:
(iii) Los productos analizados CSL-B y Torta_A, aplicados radicularmente, presentan efectos bioestimulantes aunque no estadísticamente significativos del crecimiento de las plantas de pimiento bajo una dosis óptima de N (N 100%) como fertilización, no presentándose en ningún caso efectos fitotóxicos.
(iv) Especialmente el producto Torta_A aplicado vía radicular bajo condiciones limitantes de N (N-50% y N-25%) mejora de forma significativa el crecimiento de las plantas de pimiento, lo que nos indica claramente un efecto beneficioso significativo de este producto definiéndolo como bioestimulante para las plantas. Este efecto bioestimulante también se puede observar con la aplicación del producto CSL-B vía radicular aunque en menor grado. (v) A pesar del efecto bioestimulante de la aplicación del producto Torta_A bajo condiciones deficientes de N (N-50% y N-25%) la aplicación de este compuesto no supone un restablecimiento del crecimiento vegetal respecto a las plantas control N-100%, por lo que no se debería de utilizar con el fin de reemplazar la fertilización nitrogenada.
El NO3" es la fuente predominante de N para las plantas en la mayoría de suelos agrícolas. Es absorbido por las raíces y transportado a las hojas, donde se transforma en productos de asimilación como aminoácidos y proteínas, necesarios para la producción de biomasa. El primer paso en la asimilación del NO3-es su reducción a NH4+ en dos reacciones: primero el NO3- se convierte en NO2- por la nitrato reductasa (NR) (EC.1.6.6.) y posteriormente la nitrito reductasa lo convierte en NH4+, siendo necesario poder reductor en forma de NADH y ferredoxina reducida para la reacción. El NH4+ producido es asimilado en forma orgánica por dos enzimas: la glutamina sintetasa (GS) (E.C.6.3.1.2.) y la glutamato sintasa (GOGAT) (E.C.1.4.1.13) que producen glutamina (Gln) y glutamato (Glu) respectivamente, y que serán los precursores para la síntesis de otros aminoácidos, ácidos nucleicos, poliaminas, clorofilas y hormonas. En el ciclo GS/GOGAT, la GS incorpora NH4+ al Glu, produciendo una molécula de Gln con gasto de ATP. A continuación la GOGAT, con gasto de poder reductor, cataliza la transferencia del grupo amido de la Gln al carbono 2 del a-cetoglutarato, produciendo dos moléculas de Glu, una de las cuales reiniciará el ciclo.
El resultado de la incorporación de NH4+ puede ser cuantificado mediante el análisis del N orgánico, que generalmente es el producto de la asimilación del N y está formado principalmente por aminoácidos y proteínas. Por tanto, estos parámetros son esenciales y eficaces también para determinar el estado nutricional de las plantas.
Algunas investigaciones han puesto de manifiesto que la aplicación de bioestimulantes basados en la presencia de aminoácidos pueden mejorar el crecimiento y productividad de las plantas a través de la estimulación de los procesos de asimilación de ciertos nutrientes esenciales como el N, mediante la inducción de enzimas como NR y GS, ambas principales reguladoras de este proceso fisiológico, y la síntesis de compuestos orgánicos nitrogenados como los aminoácidos y proteínas solubles.
En este estudio podemos comprobar que bajo condiciones adecuadas en la fertilización de N (N-100%) la utilización de los tratamientos produjo pocas variaciones en los parámetros relacionados con la asimilación del N (Tabla 4.6.4). En concreto la actividad NR no varió con ningún tratamiento y solamente con la aplicación del producto Torta_A vía radicular se produjo un incremento significativo de la actividad GS (Tabla 4.6.4). Finalmente, y bajo estas condiciones adecuadas de fertilización con N (N-100%) la utilización de los productos CSL-B y Torta_A, vía radicular, sí produjo aumentos significativos en la concentración foliar de proteínas, no variándose los valores de aminoácidos respecto a las plantas control (Tabla 4.6.4). El aumento de la concentración de proteínas solubles observado en estos tratamientos (CSL-B y Torta_A) podría ser muy beneficioso para el desarrollo de las plantas, ya que entre estos compuestos se encuentran proteínas con actividad enzimática como la RUBISCO, imprescindibles para el proceso fotosintético y el metabolismo del carbono. En definitiva, estos resultados podrían explicar la estimulación del crecimiento de las plantas que se observa bajo condiciones adecuadas de N cuando aplicamos estos tratamientos (Tabla 4.6.1)
Tabla 4.6.4: Parámetros de asimilación de N en plantas de pimiento sometidas a los diferentes tratamientos con N-100% (8 mM N)
Bajo condiciones limitantes de N (N-50% y N-25%) podemos comprobar en primer lugar como todos los parámetros que definen la asimilación de N se reducen de forma significativa respecto a los obtenidos en plantas control fertilizadas con niveles de N adecuados (Control N-100%) (Tablas 4.6.5 y 4.6.6). Además de este comportamiento, observamos que la aplicación en general de los productos CSL-B y Torta_A, vía radicular, supone un aumento significativo de la asimilación de N en plantas sometidas a déficit de N (tanto en los tratamientos N-50% como en los tratamientos N-25, Tablas 4.6.5 y 4.6.6 respectivamente), incrementándose las actividades NR y GS así como las concentraciones foliares de aminoácidos y proteínas solubles respecto a los valores obtenidos en plantas control N-50% y N25% (Tablas 4.6.5 y 4.6.6 respectivamente). Destacar que bajo estas condiciones de limitación de N (N-50% y N-25%) fue principalmente el producto Torta_A aplicado vía radicular el que dio lugar a una mayor inducción de las enzimas NR y GS reguladoras del proceso de asimilación de N (Tablas 4.6.5 y 4.6.6).
Tabla 4.6.5: Parámetros de asimilación de N en plantas de pimiento sometidas a los diferentes tratamientos con N-50% (4 mM N)
Tabla 4.6.6: Parámetros de asimilación de N en plantas de pimiento sometidas a los diferentes tratamientos con N-25% (2 mM N)
Tanto los aminoácidos como las proteínas solubles son esenciales por su efecto sobre el crecimiento de las plantas ejerciendo funciones en el metabolismo primario como: síntesis de clorofila, aumento de la actividad fotosintética, mantenimiento de relaciones hídricas en la planta, síntesis de hormonas de crecimiento como la auxina, precursores de otros aminoácidos y síntesis de proteínas. Además de estas funciones del metabolismo primario, estos compuestos nitrogenados también intervienen en la inducción del metabolismo secundario generando compuestos de defensa como fenoles, alcaloides etc.. Por lo tanto, el aumento que observamos con la aplicación de los productos CSL-B y Torta_A, vía radicular, sobre la concentración foliar de aminoácidos y proteínas solubles bajo condiciones limitantes de N (N-50% y N-25%) (Tablas 4.6.5 y 4.6.6), podría explicar el incremento de la producción de biomasa de las plantas de pimiento tratadas con este bioestimulante bajo condiciones deficientes de N en el medio (Tablas 4.6.2 y 4.6.3).
Conocer el estatus de NO3- en las hojas es un indicador esencial de los procesos de asimilación de N, sobre todo cuando la fertilización nitrogenada se realiza en forma de NO3- como es el caso de este ensayo. Por lo general, y en condiciones normales de fertilización con N la reducción en la concentración de NO3- en las hojas suele ser indicativo de un aumento de los procesos de asimilación de N, ya que la disminución de la concentración foliar de NO3- se relaciona directamente con una inducción de las principales enzimas que realizan este proceso fisiológico, como son la NR y GS. Efectivamente, bajo condiciones óptimas de N (N-100%) fue el tratamiento Torta_A aplicado vía radicular el que mostró los niveles mínimos de concentración foliar de NO3-(Tabla 4.6.7), lo cual se podría explicar perfectamente por el incremento en este tratamiento de la asimilación de N con mayor actividad GS (Tabla 4.6.4). Por el contrario, y respecto a las concentraciones de N orgánico y N total todos los tratamientos presentaron concentraciones foliares similares no observándose diferencias (Tabla 4.6.7), lo que nos indica que la aplicación de estos productos no modifica el estado nutricional de estas formas de N en las plantas.
Tabla 4.6.7: Concentración foliar de las distintas formas de N en plantas de pimiento sometidas a los diferentes tratamientos con N-100% (8 mM N)
Respecto a la concentración de NO3" en las plantas sometidas a condiciones limitantes de N (N-50% y N-25%), observamos que la concentración de NO3"fue similar en todos los tratamientos con N-50% (Tabla 4.6.8), mientras que en plantas con N-25% la aplicación del producto Torta_A aplicado vía radicular aumento la concentración de NO3" (Tabla 4.6.9). En todos los casos como era de esperar la concentración foliar de NO3" fue inferior a la obtenida en las plantas control con N-100% (Tablas 4.6.8 y 4.6.9). En cuanto al N orgánico y total, solo la aplicación del producto Torta_A supuso un aumento de la concentración de N orgánico y total respecto a las plantas tratadas con N-50% y N-25% (Tablas 4.6.8 y 4.6.9). Al igual que ocurrió para la concentración de NO3" todas las plantas tratadas con N-50% y N-25% presentaron concentraciones de N orgánico y total inferiores a las plantas tratadas con N-100% (Tablas 4.6.8 y 4.6.9).
Tabla 4.6.8: Concentración foliar de las distintas formas de N en plantas de pimiento sometidas a los diferentes tratamientos con N-50% (4 mM N)
Tabla 4.6.9: Concentración foliar de las distintas formas de N en plantas de pimiento sometidas a los diferentes tratamientos con N-25% (2 mM N)
En definitiva, estos resultados nos indican que la aplicación vía radicular del producto Torta_A bajo condiciones deficientes de N (N-50% y N-25%), además de inducir una mayor síntesis de aminoácidos y proteínas solubles (Tablas 4.6.5 y 4.6.6), genera un mejor estado nutricional de N estimulando el aumento en la concentración foliar de N total y N orgánico (Tablas 4.6.8 y 4.6.9). Posiblemente, y aunque más investigaciones serían necesarias, estos resultados se puedan explicar mediante una posible estimulación del producto Torta_A aplicado vía radicular sobre los procesos de absorción de N bajo condiciones limitantes de N en el medio de cultivo (N-50% y N-25%).
En la actualidad la importancia del N se magnifica debido a que la agricultura actual se encuentra dominada por la producción, ya que en las últimas décadas se ha experimentado una rápida explosión demográfica que ha generado una creciente necesidad de incrementar los productos vegetales destinados al consumo humano. Todo ello ha de hacerse sin que haya una expansión de los terrenos de cultivo, pues en la actualidad la agricultura ocupa la mayoría de los terrenos fértiles de la tierra y usa gran parte de los recursos como agua y fertilizantes necesarios para su mantenimiento. Esta situación ha generado una dinámica en la que la aplicación en exceso de los fertilizantes se ha convertido en una práctica agronómica habitual, especialmente en el caso de los fertilizantes nitrogenados debido al papel fundamental que juega este elemento en la producción de los cultivos. Así, por ejemplo, en el 2018 la demanda mundial de fertilizantes N sintéticos supero los 200 millones de Toneladas (FAO: https://www.fao.org/news/story/es/item/277654/icode/).
Además, y de forma gradual a la demanda también se ha incrementado proporcionalmente el uso ineficiente de fertilizantes nitrogenados en las últimas décadas generándose así una situación grave de contaminación ambiental. El impacto más frecuente producido por un mal uso de los fertilizantes nitrogenados es el lixiviado de los NO3- a acuíferos subterráneos, lo cual provoca una eutrofización de ecosistemas dulceacuícolas y marinos. Además, se generan óxidos de N gaseosos que pueden alcanzar la troposfera y reaccionar con el ozono produciéndose emisiones tóxicas de amonio. Por otra parte, el NO3- también supone un riesgo para la salud humana ya que al ser ingerido es transformado rápidamente en nitrito y compuestos ^-nitrosos. Estas formas son tóxicas y pueden generar graves patologías como la metahemoglobinemia o síndrome del bebé azul, o el incremento del riesgo de padecer cáncer al transformarse los nitritos en nitrosaminas en el cuerpo humano.
Estos riesgos se ven acentuados si tenemos en cuenta que los vegetales únicamente son capaces de convertir en producto destinado al consumo humano ente el 30-40% del N aplicado, produciéndose posteriormente una acumulación del NO3- principalmente en las hojas afectando a la calidad nutricional de los denominados "leafy vegetables”, como lechuga, espinacas.... Además, otro de los problemas de los fertilizantes nitrogenados es que su eficiencia en la agricultura es por lo general relativamente baja, siendo la eficiencia en el uso de los fertilizantes nitrogenados en la agricultura en el mejor de los casos entre un 70%-80%.
Por lo tanto, considerando toda la problemática asociada a los fertilizantes nitrogenados se hace imprescindible: (i) realizar un manejo adecuado de la fertilización con N en relación a la utilización de la dosis, tiempo de aplicación y elección de la forma química conveniente, y (ii) la utilización de técnicas agronómicas que conlleven un aumento y mejora de la eficiencia del uso de nitrógeno (NUE) por las plantas. NUE se define como la producción de biomasa por unidad de N disponible. Esto se puede dividir en dos procesos fundamentales: (i) la capacidad de la planta para absorber N del suelo (Eficiencia en la absorción de N - NUpE) y (ii) el uso eficiente del N absorbido, que se define como, la capacidad de la planta para transferir y utilizar este elemento en la producción de biomasa de los diferentes órganos vegetales (Eficiencia en la utilización de N - NUtE).
Considerando todo lo que acabamos de indicar, un mayor NUE podría mejorar el rendimiento y la calidad del cultivo, reduciendo los costos económicos y disminuyendo la degradación ambiental causada por la aplicación de fertilizantes de N. En los últimos años, el enfoque para mejorar el NUE en los cultivos está consistiendo en la realización de estrategias de biotecnología y fitomejoramiento, pero además en la actualidad es necesario también evaluar medios alternativos rápidos, eficaces y respetuosos con el medioambiente como el uso de bioestimulantes.
Cuando la fertilización con N fue óptima (N-100%) la aplicación de los productos CSL-B y Torta_A, vía radicular, no dio lugar a una mejora de los distintos parámetros que determinan el NUE (Tabla 4.6.10), lo que posiblemente explicaría la no estimulación significativa del crecimiento que observamos en las plantas tratadas con el producto (Tabla 4.6.1).
Tabla 4.6.10: NUE y RAN en plantas de pimiento sometidas a los diferentes tratamientos con N-100% (8 mM N)
Bajo condiciones limitantes de N en el medio de cultivo N-50% y N-25% la aplicación de los tratamientos mejoró de forma significativa los distintos parámetros que definen al NUE (Tablas 4.6.11 y 4.6.12). Así, la aplicación del producto CSL-B estimuló de manera más significativa la eficiencia en la absorción de N (NUpE), especialmente bajo condiciones deficientes de N-50% (Tabla 4.6.11). Por el contrario, la aplicación del producto Torta_A aplicado vía radicular indujo un aumento significativo de la eficiencia en la utilización del N (NUtE) y del NUE en condiciones deficientes de N-50% y N-25% (Tablas 4.6.11 y 4.6.12). Hay que destacar que tanto la aplicación del producto CSL-B como de Torta_A mejora todos los parámetros del NUE bajo condiciones limitantes de N en el medio de cultivo (Tablas 4.6.11 y 4.6.12), lo que explicaría el efecto bioestimulante de este compuesto induciendo un incremento de la producción de biomasa de la parte aérea en condiciones limitantes de N-50% y N-25%, especialmente cuando se aplica Torta_A (Tablas 4.6.2 y 4.6.3).
Tabla 4.6.11: NUE y RAN en plantas de pimiento sometidas a los diferentes tratamientos con N-50% (4 mM N)
Tabla 4.6.12: NUE y RAN en plantas de pimiento sometidas a los diferentes tratamientos con N-25% (2 mM N)
En definitiva, y considerando todos los parámetros estudiados relacionados con el NUE (Tablas 4.6.11 y 4.6.12), podemos definir que la aplicación de los productos CSL-B y Torta_A constituiría una técnica muy útil en el desarrollo de cultivos en zonas limitantes de N potenciando el NUE mediante: (i) una mejora en la eficiencia en la utilización del
N en plantas (NUtE) en el caso de la Torta_A, y (ii) mediante una mejora de la absorción del N disponible (NUpE) en el caso de que CSL-B.
Los resultados obtenidos en este experimento muestran evidencias científicas significativas que respaldan las siguientes conclusiones:
(i) Bajo condiciones adecuadas en la fertilización con NO3" para un cultivo de pimiento (N-100%) la utilización de los productos CSL-B y Torta_A muestra un efecto beneficioso limitado sobre las plantas, aumentando aunque de forma no significativa la producción de biomasa de la parte aérea y no presentando ningún efecto sobre el NUE.
(ii) Bajo condiciones limitantes de N (N-50% y N-25%) especialmente la utilización del producto Torta_A sería el más adecuado y beneficioso para un cultivo de pimiento, ya que mejora sustancialmente el crecimiento de las plantas bajo estas condiciones, siendo los mecanismos de acción: la inducción de la asimilación de N (actividades enzimáticas NR y GS) e incremento en la síntesis y acumulación de aminoácidos y proteínas, mejora significativa de la eficiencia en el uso del N (NUtE y NUE especialmente), e incremento de la recuperación aparente del fertilizado N disponible (RAN). Por lo tanto, la utilización del producto Torta_A constituiría una técnica muy útil en el desarrollo de cultivos en zonas limitantes de N.
(iii) Finalmente, bajo condiciones limitantes de N (N-50% y N-25%) la aplicación del producto CSL-B también resulta beneficioso en otros aspectos, pero en menor grado que el efecto presentado por el producto Torta_A. La aplicación de CSL-B sería muy útil mejorando el NUE a través de la estimulación de los procesos de absorción del N disponible en el medio de cultivo (NUpE y RAN).

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de tratamiento o adecuación de una torta de filtrado de licor de maceración de maíz para producir una torta en polvo, donde dicho procedimiento comprende las siguientes etapas:
a) agitar una cantidad de torta de filtrado de licor de maceración de maíz (a una velocidad de entre 10 rpm y 1000 rpm y, manteniendo estas condiciones, añadir un conservante en cantidad de entre 0,1% y 1% en peso con respecto al peso de la torta de partida,
b) agitar la mezcla obtenida en (a) a una velocidad de entre 10 rpm y 1000 rpm durante un tiempo de entre 1 min y 120 min;
c) secar la mezcla obtenida en (b) hasta obtener un producto con una humedad entre 0,1% y 10% en peso,
d) molturar el producto obtenido en (c) para obtener dicho producto en estado pulverulento.
2. Procedimiento, según reivindicación 1, donde el tiempo de agitación de la etapa (b) es de al menos 15 min.
3. Procedimiento, según reivindicación 1 o 2, donde el conservante añadido es seleccionado de entre los siguientes:ácido cítrico, sorbato potásico, octilisotiazolinona (OIT), (etilendioxi)dimetanol (EDDM), yodopropinil butilcarbamato, fenoxietanol, benzoisotiazolinona, 2-(tiocianometiltio)-benzotiazol, ortofenilfenol, paraclorometacresol, metilcloroisotiazolinona, metilisotiazolinona, glutaraldehído y cualquier combinación de los anteriores.
4. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el conservante añadido es octilisotiazolinona, (etilendioxi)dimetanol o una combinación de los mismos.
5. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la etapa a) y/o b) se llevan a cabo en un agitador tipo Cowles o en un homogeneizador de alto cizallamiento.
6. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la etapa c) de secado se realiza en un secador de palas a vacío.
7. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 5, donde la etapa c) de secado se realiza mediante la adición de un compuesto higroscópico a la mezcla obtenida en la etapa b).
8. Procedimiento, según reivindicación 7, donde el compuesto higroscópico es seleccionado de la lista que comprende:Lemna sp.,macroalgas del géneroAscophyllum sp., Ecklonia sp., Macrocystis sp.oLaminaria sp.,celulosa, poliacrilatos, tierra de diatomeas, perlita, vermiculita, maltodextrinas, sílica y caolín.
9. Procedimiento, según reivindicación 7 u 8, donde se añade el compuesto higroscópico en una cantidad de entre 10% y 90% en peso respecto a la torta obtenida en b).
10. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde, después del secado de la etapa c), se añade un antiespumante.
11. Procedimiento, según reivindicación 10, donde el antiespumante es un antiespumante en polvo basado en una combinación de poliéter-polioles y sílice amorfa.
12. Procedimiento, según reivindicación 10 u 11, donde el antiespumante se añade en cantidad entre 0,1% y 2% en peso respecto a la torta secada obtenida en c).
13. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la torta de partida de la etapa a) se obtiene por un proceso de filtro prensado del licor de maceración de maíz que comprende las siguientes etapas:
- se realiza una disolución de perlita entre 0,1% y 5% en peso en agua en constante agitación,
- se hace pasar la disolución anterior por un filtro prensa para formar una precapa de perlita sobre el propio filtro,
- por otro lado, se añade entre 0,1% y 5% en peso de perlita al licor de maceración de maíz,
- se filtra el licor de maceración de maíz a presión entre 10 y 15 bares, - se recupera la torta filtrada retenida en el filtro.
14. Procedimiento, según reivindicación 13, donde, previamente a la adición de perlita al licor de maceración de maíz, éste se mantiene en agitación al aire entre 1 y 30 días.
15. Torta del licor de maceración de maíz obtenida según el procedimiento descrito en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.
16. Torta, según reivindicación 15, donde dicha torta está en estado pulverulento y tiene un contenido en humedad inferior al 10% en peso y un contenido en conservantes de entre de entre 0,1 y 2% en peso.
17. Torta, según reivindicación 15 o 16, que comprende perlita en una cantidad entre 0,5% y 5% en peso.
18. Torta, según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, que comprende un antiespumante en una cantidad de entre 0,1% y 3% en peso.
19. Uso de una torta descrita en cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18 como fertilizante o bioestimulante de plantas.
20. Fertilizante caracterizado por que comprende la torta de licor de maceración de maíz descrita en cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18.
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