Empleo de inoculantes microbianos en el proceso de compostaje de restos vegetales

Resumen

La Tesis Doctoral que aquí se presenta es el resultado de un arduo trabajo de investigación, que ha derivado en la publicación de cuatro artículos en revistas consideradas de alto índice de impacto. Todo el trabajo realizado gira en torno al proceso de compostaje de restos hortícolas, y tiene en cuenta el papel protagonista de los microorganismos en el proceso, así como la utilización de los mismos a modo de herramientas biotecnológicas, especialmente pensadas para el diseño de protocolos de bioaumentación en procesos de compostaje. La agricultura intensiva en la provincia de Almería produce más de un millón de toneladas de residuosorgánicos compuestos principalmente por lignocelulosa. Aunque se han estudiado diversas alternativas dirigidas a la óptima gestión y valorización de este tipo de residuos, aún son muchos los problemas sin resolver relativos al tiempo y espacio requeridos para su adecuado tratamiento. El compostaje es una de las opciones más atractivas debido a su insignificante impacto ambiental y bajo coste. Además, el ecosistema que se establece en el compostaje es una fuente idónea para el descubrimiento de nuevos microorganismos y metabolitos microbianos. La calidad del compost para uso agronómico está relacionada con el grado de maduración y estabilización de la materia orgánica. Los parámetros tradicionalmente estudiados para asegurar la estabilidad y madurez del compost son: temperatura, relación C/N, capacidad de intercambio catiónico, carbono extraíble o evolución de sustancias húmicas. Sin embargo, los microorganismos asociados frecuentemente al compostaje, liberan un enorme rango de enzimas hidrolíticas, cuya actividad podría aportar una valiosa información sobre el grado de descomposición de la materia orgánica y, por tanto, sobre la estabilidad del producto final. Gracias al trabajo realizado, se ha podido analizar en profundidad la evolución, en el proceso de compostaje, de algunas actividades enzimáticas importantes, las cuales han sido contrastadas con otros parámetros químicos comúnmente empleados como indicadores de calidad y madurez. Por otro lado, se ha llevado a cabo el estudio detallado de las comunidades microbianas protagonistas en este tipo de ecosistemas. Dicho estudio se ha basado en el carácter persistente de los aislados a lo largo del proceso de compostaje, así como en la capacidad para producir enzimas de especial relevancia para la degradación de restos lignocelulósicos. Tras la selección de los aislados que mostraron las características más adecuadas, se diseñaron dos estrategias de inoculación en procesos de compostaje a escala piloto. La primera de ellas se basó en un protocolo de bioaumentación escalonado, en función del criterio de persistencia seleccionado previamente, mientras que la segunda estrategia se centró en la aplicación de un consorcio microbiano que se reveló como una importante herramienta biotecnológica. La evaluación de la eficacia de ambos protocolos pasó por el estudio de la influencia de los inoculantes microbianos, sobre la funcionalidad y estructura de la microbiota autóctona del proceso de compostaje, así como por el seguimiento de numerosos parámetros físico-químicos, biológicos y otros relativos a la estabilización y humificación óptima de los materiales.