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Biosolid mixtures applied in tropical soils and their effect on Coriandrum sativum and Ocimum basilicum nutritional uptake.
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Abstract
Agricultural soils are degraded worldwide as result of anthropogenic activities, environmental contamination, and excessive use of chemical fertilizers and pesticides. Scientists are concerned about this problem and during past years, sewage compost and sludge are used as an alternative to improve soil physical and chemical characteristics. Recycling solid waste residues can be a cost-effective way to reduce landfill materials disposal and to improve macro and micronutrients availability in agricultural soils. The main objective of this research project is to incorporate two biosolids produced by PRASA (compost and sludge) to tropical soils (Coloso and Voladora) to improve plant growth and nutritional content in edible crops. Basil and coriander were cultivated in pots for 30 days at an open greenhouse in different soil mixtures. pH and electrical conductivity were measured in all soil mixtures. Germination percentage, stems length, and leavesctotal chlorophyll content were measured in plants grown in amended soils. FAAS and ICP-OES analysis were carried out to quantify total and available nutrients in soil mixtures and plant tissues. A compost maturation process was accomplished after 120 days from organic matter decomposition. A proportion of 25% compost/ 75% soil was the ideal for plant growth. The best proportion of sludge incorporation to compost and soil mixture was 25% compost/ 37.5% soil/ 37.5% sludge. In Voladora soil, pH increased from 4.55 ± 0.10 to 5.64 ± 0.22 and EC from 0. 0563 ± 0.0003 dS/m to 1.39 ± 0.01 dS/m in 25% comp/ 37.5% soil/ 37.5% sludge mixture. In Coloso soil, pH increased from 6.38 ± 0.13 to 6.82 ± 0.07 and electrical conductivity from 0.117 ± 0.001 to 1.310 ± 0.009 dS/m in 25% compost/ 37.5% soil/ 37.5% sludge mixture. Soil mixtures soluble fractions and acid digestions were also analyzed. From the total nutrient content in soil mixtures, approximately 5% was available for plants uptake. Macro and micronutrient content in plants increased with biosolids incorporation to soils. Mg content in basil leaves increased from 8.61 ± 0.70 mg/g in Voladora soil to 10.31 ± 0.60 mg/g in 25% compost/ 37.5% soil/ 37.5% sludge mixture. In coriander leaves, Mg increased from 6.91 ± 0.06 mg/g in 25% compost/ 75% soil mixture to 9.63 ± 0.02 mg/g in 25% compost/ 50% soil/ 25% sludge mixture. Mn uptake by basil leaves increased from 0.076 ± 0.005 mg/g in Coloso soil to 0.152 ± 0.019 mg/g in 25% compost/ 75% soil mixture. In coriander leaves, Mn increased from 0.357 ± 0.002 mg/g in 25% compost/ 75% soil mixture to 0.651 ± 0.006 mg/g in 25% compost/ 37.5% soil/ 37.5% sludge mixture.
Los suelos agrícolas se han ido degradando en todo el mundo como consecuencia de las actividades antropogénicas. La comunidad cientifica ha prestado especial atención a esta problamática ambiental. El reciclaje de residuos biosólidos se ha considerado como una alternativa rentable para reducir la eliminación de estos materiales en vertederos y como resultado mejorar la biodisponibilidad de macro y micronutrientes en los suelos agrícolas. El objetivo general de este proyecto, es incorporar los dos biosólidos producidos por PRASA (composta y lodo) en suelos tropicales (Coloso y Voladora) para mejorar algunas características físicas y químicas de los suelos y como resultado aumentar el contenido nutricional de los cultivos comestibles. La albahaca y el cilantro se cultivaron en tiestos durante 30 días en las diferentes mezclas de suelo en un invernadero al aire libre. Se midió el porcentaje de germinación, la longitud de los tallos y el contenido de clorofila total. Se realizaron análisis de FAAS y ICP-OES para cuantificar la cantidad de nutrientes en las mezclas de los suelos y en los tejidos de las plantas. Para la primera etapa del proyecto, la maduración de la composta se completó después de los 120 días de descomposición de la materia orgánica y la mejor proporción para optimizar el desarrollo de las plantas en la segunda etapa del proyecto fue 25% composta/ 75% suelo. Para la tercera fase del proyecto, la mejor proporción de incorporación de lodo fue 25% composta/ 37.5% suelo/ 37.5% lodo. En el suelo Voladora, el pH aumentó de 4.55 ± 0.10 a 5.64 ± 0.22 y la conductividad eléctrica (CE) de 0.0563 ± 0.0003 dS/m a 1.39 ± 0.01 dS/m en la mezcla de 25% composta/ 37.5% suelo/ 37.5% lodo. En el suelo Coloso, el pH aumentó de 6.38 ± 0.13 a 6.82 ± 0.07 y la conductividad eléctrica de 0.117 ± 0.001 a 1.310 ± 0.009 dS/m en la mezcla de 25% composta/ 37.5% suelo/ 37.5% lodo. El contenido de Mg en las hojas de albahaca aumentó de 8.61 ± 0.70 mg/g en el suelo Voladora a 10.31 ± 0.60 mg/g en la mezcla de 25% composta/ 37.5% suelo/ 37.5% lodo. El contenido de Mn en las hojas de albahaca aumentó de 0.076 ± 0.005 mg/g en el suelo Coloso a 0.152 ± 0.019 mg/g en la mezcla de 25% composta/ 75% suelo. En las hojas de cilantro, el Mn aumentó de 0.357 ± 0.002 mg/g en la mezcla de 25% composta/ 75% suelo a 0.651 ± 0.006 mg/g en la mezcla de 25% compost/ 37.5% suelo/ 37.5% lodo.
Los suelos agrícolas se han ido degradando en todo el mundo como consecuencia de las actividades antropogénicas. La comunidad cientifica ha prestado especial atención a esta problamática ambiental. El reciclaje de residuos biosólidos se ha considerado como una alternativa rentable para reducir la eliminación de estos materiales en vertederos y como resultado mejorar la biodisponibilidad de macro y micronutrientes en los suelos agrícolas. El objetivo general de este proyecto, es incorporar los dos biosólidos producidos por PRASA (composta y lodo) en suelos tropicales (Coloso y Voladora) para mejorar algunas características físicas y químicas de los suelos y como resultado aumentar el contenido nutricional de los cultivos comestibles. La albahaca y el cilantro se cultivaron en tiestos durante 30 días en las diferentes mezclas de suelo en un invernadero al aire libre. Se midió el porcentaje de germinación, la longitud de los tallos y el contenido de clorofila total. Se realizaron análisis de FAAS y ICP-OES para cuantificar la cantidad de nutrientes en las mezclas de los suelos y en los tejidos de las plantas. Para la primera etapa del proyecto, la maduración de la composta se completó después de los 120 días de descomposición de la materia orgánica y la mejor proporción para optimizar el desarrollo de las plantas en la segunda etapa del proyecto fue 25% composta/ 75% suelo. Para la tercera fase del proyecto, la mejor proporción de incorporación de lodo fue 25% composta/ 37.5% suelo/ 37.5% lodo. En el suelo Voladora, el pH aumentó de 4.55 ± 0.10 a 5.64 ± 0.22 y la conductividad eléctrica (CE) de 0.0563 ± 0.0003 dS/m a 1.39 ± 0.01 dS/m en la mezcla de 25% composta/ 37.5% suelo/ 37.5% lodo. En el suelo Coloso, el pH aumentó de 6.38 ± 0.13 a 6.82 ± 0.07 y la conductividad eléctrica de 0.117 ± 0.001 a 1.310 ± 0.009 dS/m en la mezcla de 25% composta/ 37.5% suelo/ 37.5% lodo. El contenido de Mg en las hojas de albahaca aumentó de 8.61 ± 0.70 mg/g en el suelo Voladora a 10.31 ± 0.60 mg/g en la mezcla de 25% composta/ 37.5% suelo/ 37.5% lodo. El contenido de Mn en las hojas de albahaca aumentó de 0.076 ± 0.005 mg/g en el suelo Coloso a 0.152 ± 0.019 mg/g en la mezcla de 25% composta/ 75% suelo. En las hojas de cilantro, el Mn aumentó de 0.357 ± 0.002 mg/g en la mezcla de 25% composta/ 75% suelo a 0.651 ± 0.006 mg/g en la mezcla de 25% compost/ 37.5% suelo/ 37.5% lodo.
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Date
2024-05-07
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Sewage compost, River sludge, Coriander, Basil, Nutritional content, Biosolids