Acceleration of composition in response to bacterial inoculation

Reduzir o tempo de compostagem e melhorar a qualidade do produto final são os principais desafios na produção de compostos orgânicos. No processo de compostagem, o material orgânico é degradado por microrganismos aeróbicos. Por isso, a manipulação desses microrganismos influência a degradação do material. A inoculação de bactérias eficientes na degradação de material orgânico proporciona uma mudança na dinâmica do processo de compostagem. O objetivo foi avaliar o efeito da inoculação bacteriana durante o processo de compostagem e o crescimento de plantas de milho em resposta à aplicação dos compostos orgânicos produzidos. O experimento de condução das leiras de compostagem foi realizado com quatro tratamentos (T1) sem inoculação; (T2) inóculo total aplicado no tempo zero; (T3) inóculo total aplicado na 4ª semana e (T4) inóculo parcial (metade no tempo zero e metade 4ª semana), e cada tratamento teve quatro repetições. O inóculo total foi constituído por bactérias amilolíticas, proteolíticas, celulolíticas, queratinolíticas, ligninolíticas e solubilizadoras de fosfato. No T4 as bactérias amilolíticas, proteolíticas e celulolíticas foram inoculadas no tempo zero e as bactérias queratinolíticas, ligninolíticas e solubilizadoras de fosfato foram inoculadas na 4ª semana. As 16 leiras de compostagem foram conduzidas por 120 dias. O monitoramento das leiras foi feito diariamente e as coletas de material foram feitas semanalmente. Foi avaliado o tempo de duração do processo de compostagem e a qualidade do composto produzido. Terminado o processo de compostagem foi realizado o bioensaio em casa de vegetação para avaliar o crescimento de plantas de milho (híbrido triplo de milho – Biomatrix 3061) em resposta à aplicação dos compostos orgânicos. Neste experimento, também foi realizado com quatro tratamentos. Cada tratamento refere-se a um composto orgânico produzido no experimento anterior: composto T1, composto T2, composto T3 e composto T4. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente ao acaso com seis repetições. A unidade experimental foi um pote de plástico com capacidade de 2 dm 3 . Os potes foram preenchidos com solo e o composto orgânico (total de 24 unidades experimentais). Foram conduzidas duas plantas de milho por vaso durante 30 dias. A inoculação de bactérias degradadoras de substâncias orgânicas e solubilizadoras de fosfato nas leiras de compostagem modificou o processo de compostagem. As temperaturas observadas nos primeiros 30 dias (antes da inoculação da 4ª semana) foram superiores nas leiras que receberam o inóculo parcial (T4). Porém, a inoculação não reduziu o tempo de compostagem. A inoculação também interferiu no produto final. As leiras que receberam a inoculação total (inicial e após 4ª semana) apresentaram uma menor relação C/N em comparação com as leiras que não foram inoculadas. No fracionamento da matéria orgânica, os teores de huminas foram superiores no tratamento que recebeu o inóculo parcelado (T4). O composto inoculado não modificou a resposta inicial do milho à adubação orgânica. Conclui-se que, a inoculação de bactérias nas leiras melhorou o processo de compostagem e a qualidade do composto orgânico. A composição do inóculo e o momento da inoculação influenciaram na qualidade do composto orgânico. E a inoculação não interferiu no desenvolvimento inicial das plantas de milho. Palavras-chave: Biotecnologia. Microbiologia do solo. Adubação orgânica. Manejo do solo. Substâncias húmicas.To reduce the composting time and improve the quality of the final product are the main challenges in the production of organic compost. In the composting process, organic material is degraded by aerobic microorganisms. Therefore, the manipulation of these microorganisms influences the degradation of the material. The inoculation of bacteria efficient in the degradation of organic material provides a change in the dynamics of the composting process. The objective was to evaluate the effect of inoculation during the composting process and the growth of corn plants in response to the application of the produced organic compost. The composting windrows experiment was carried out with four treatments (T1) without inoculation; (T2) total inoculum applied at time zero; (T3) total inoculum applied in the 4th week and (T4) partial inoculum (half in time zero and half in the 4th week), and each treatment had four repetitions. The total inoculum consisted of amylolytic, proteolytic, cellulolytic, keratinolytic, ligninolytic and phosphate solubilizing bacteria. In T4, amylolytic, proteolytic and cellulolytic bacteria were applied at time zero and keratinolytic, ligninolytic and phosphate solubilizing bacteria were applied in the 4th week. The 16 composting windrows were conducted for 120 days. The windrows were monitored every days and the material sampling were made once a week. The duration of the composting process and the quality of the compost produced were evaluated. After the composting process was completed, the bioassay was carried out in a greenhouse to evaluate the growth of corn plants (triple corn hybrid – Biomatrix 3061) in response to the application of organic compost. This experiment was also made with four treatments. Each treatment refers to one of the organic compost produced in the first experiment: T1 compost, T2 compost, T3 compost and T4 compost. The experiment was carried out in a completely randomized design with six replications. The experimental unit was a plastic pot with a capacity of 2 dm 3 . The pots were filled with soil and organic compost (total of 24 experimental units). Two corn plants per pot were conducted for 30 days. The inoculation of bacteria degrading organic substances and phosphate solubilizers in the composting windrows changed the composting process. The temperatures observed in the first 30 days (before the inoculation of the 4th week) were higher in the windrows that received the partial inoculum (T4). However, the inoculation did not reduce the composting time. The inoculation also improved the quality of the final product. The windrows that received total inoculation (initial and after 4 weeks) showed a lower C/ N ratio compared to the windrows that was not inoculated. In the fractionation of organic matter, the amounts of humine were higher in the treatment that received the parceled inoculum (T4). The inoculated compost did not modify the initial response of corn to organic fertilization. In conclusion, the inoculation of bacteria in the windrows improved the composting process and the quality of the organic compost. The composition of the inoculum and the moment of inoculation influenced the quality of the organic compost. And inoculation did not interfere with the initial development of corn plants. Keywords: Biotechnology. Soil microbiology. Organic fertilization. Soil management. Humic substances