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UNIVERSIDAD EARTH
PRODUCCIÓN DE BOKASHI Y COMPOST CON LECHUGUILLA ACUATICA
(Salvinia sp) Y EVALUADO EN ALMÁCIGO DE LECHUGA (Lactuca sativa)
Por
TERESA DE JESÚS OROZCO GONZÁLEZ
Trabajo de graduación
presentado como
requisito parcial para
optar al título de
INGENIERA AGRÓNOMA
Con el grado de
LICENCIATURA
Guácimo, Costa Rica
Diciembre, 2005
Trabajo de graduación presentado como requisito parcial para optar
al título de Ingeniera Agrónoma con el grado de Licenciatura
Profesor Asesor
________________________
Richard Taylor, Ph. D.
Profesor Asesor
________________________
Takatsuru Nishikawa, Lic.
Profesor Asesor
________________________
José Ricardo Palacios, Lic.
Decano
________________________
Marlon Brevé Reyes, Ph. D.
Candidata
________________________
Teresa de Jesús Orozco González
Diciembre, 2005
iii
DEDICATORIA
El siguiente trabajo se lo dedico de todo corazón a mi gran amigo, compañero,
consejero y hermano del alma, Luís Alberto Cerdas Sandoval, quien por estos cuatro
años, siempre tuvo una palabra de aliento para mí, quien jamás me juzgó y que sólo
se preocupó por bienestar, físico, emocional y mental.
A él que soportó mi días de tristeza, quien secó mis lágrimas, y levantó mi rostro
al cielo para demostrar que nunca he estado sola y que Dios siempre está con migo,
quien en los entrenamiento de Tae Kwon Do, soportó mis golpes de desahogo y de
corajes que me hacían pasar los demás.
A mi querido amigo Alberto, por estar
siempre para levantarme cuando el desánimo de continuar me quebrantaba, y porque
sé que nunca me ha fallado.
Le doy gracias Dios por haberte puesto en mi camino y que no me soltastes de la
mano y me ayudastes a llegar hasta donde he llegado, por eso este trabajo es para ti
Alberto ya que no puedo darte algo mejor en estos momentos, lo hice con mucho
cariño y esfuerzo, y con el apoyo de grandes personas como lo fueron mis asesores.
Con cariño y respeto. Tu siempre amiga
Tere
Este trabajo también es dedicado a mi donante Maria de Lourdes Carvajal, quien
si conocerme si quiera, confió en mí y me apoyo grandemente para que pudiese
continuar con mis estudios universitarios, gracias madrina y que Dios me la bendiga
hoy y siempre y que la colme de felicidad junto a sus seres queridos.
El que habita al abrigo del altísimo morará bajo la sombra del omnipotente, diré yo a Jesús,
esperanza mía, y castillo mío: mi Dios en quien confiaré. El te librará de la mano del cazador, de la
peste destructiva, con sus plumas te cubrirá; y debajo de sus alas estarás seguro; escudo y adarga
es su verdad. No temerás el terror nocturno, ni saeta que vuele de día, ni pestilencia que ande en la
oscuridad, ni mortandad que en medio del día destruya. Caerán a tu lado mil, y diez mil a tu diestra,
más a ti no llegarán. Ciertamente con tus ojos mirarás, y verás las recompensas de los impíos,
porque has puesto s Jesús, que es tu esperanza, al altísimo en tu corazón. (Biblia: Salmo 91)
v
AGRADECIMIENTO
Le agradezco principalmente a Dios y a la Virgen de Guadalupe que siempre
estuvieron con migo, quienes me sostenían en sus brazos cuando me sentía sin
fuerzas.
A mis padres, hermanas y a mi amigo Orlando Flores, quienes fueron los únicos que
creyeron en mi y que me apoyaron hasta el final, desde México.
A mi mejor amiga y cuñada Linda Lara de México y su hermano Horacio, por no
apartarse de mí y por tener presente mis cumpleaños, a Andrea Borrayo y María
Amparo Espino, quienes cuidaron de mí cuando estuvieron como estudiantes en esta
Universidad.
Un agradecimiento especial a mi hijo Mario Alexis, quien sufrió por mi abandono y por
mi estadía lejos de él durante estos cuatro años, gracias hijo mió y perdón por las
penas que te hice pasar. A la memoria de mi querida abuela Maria Antonia, quien no
aprobó mi decisión de estudiar lejos de casa, pero que sé, que con su espíritu me
cuidó y guió por el buen amigo.
A mis amigos Alex Zeledón y Jesús Coto, por estar conmigo durante estos cuatro años
y haberme brindado su amistad y cariño. Muy especialmente a las personas que
lucharon por que me reconciliara con Dios: Keyner (mi amorcito), David, Sara, Enrique
e Hilda.
A mis asesores quienes pasaron las penumbras del proyecto, a Palacios quien estuvo
constante conmigo en la parte de campo y corrección del proyecto, al profesor Taylor
quien armado de paciencia, me ayudó a la adecuada redacción del trabajo y al
profesor Takatsuru.
A los oficiales de seguridad, quienes todos unidos me ayudaron en los momentos
difíciles, y algunos como padres y hermanos me aconsejaron y cuidaron. A las chicas
de la central telefónica Olga, Noemy y Jennifer, a los chicos de servicios médicos,
Ronald, Johnny, Angel. A los de transportes, Guery, José y a la memoria de Eliécer.
vii
RESUMEN
El presente trabajo se realizó en el 2005 en las instalaciones de la Universidad
EARTH, las Mercedes de Guácimo, Limón, Costa Rica, localizada en el trópico
húmedo.
Se elaboró abonos orgánicos (compost y bokashi con y sin estiércol) utilizando
plantas acuáticas (Salvinia sp),
desechos de jardín, pinzote de banano, pasto,
estiércol bovino, tierra del vivero forestal, aserrín y EM (Microorganismos eficaces). Se
analizó el contenido de nutrientes y la respuesta de plantas de lechuga a dos
diferentes proporciones (15% y 30%) de los abonos preparados. Para la realización del
proyecto se establecieron tres tratamientos con cuatro repeticiones cada uno.
El
tratamiento T1 (compost), fue elaborado con tierra, desechos de jardín, plantas
acuáticas, pasto, estiércol bovino, pinzote de banano; el tratamiento T2 (bokashi con
estiércol) se preparo usando desechos de jardín, plantas acuáticas, pasto, aserrín,
estiércol bovino, pinzote de banano y EM y el tratamiento T3 (bokashi sin estiércol),
contenía desechos de jardín, plantas acuáticas, pasto, aserrín, pinzote de banano y
EM.
El proceso de producción de bokashi duro 4 semanas mientras que la producción
de compost tardó 12 semanas, al cabo de las cuales se realizaron los análisis de
nutrientes correspondientes.
El compost, presento la mejor relación carbono
nitrógeno. Para evaluar la efectividad biológica de los abonos se sembró almácigos de
lechuga (Lactuca sativa) en dos proporciones diferentes de abono + tierra del vivero
(15 y 30%), cada tratamiento se realizó con 10 plantas de lechuga. Se cuantifico a las
16 semanas el número y largo de las hojas y el largo de la raíz. No hubo diferencias
estadísticamente significativas (p<0.05) entre los abonos evaluados, sin embargo si se
observó una diferencia notoria con el testigo (tierra del vivero).
Palabras claves: Compost, bokashi, estiércol bovino, aserrín, desechos de
jardín, pinzote de banano, abonos orgánicos, EM, Salvinia sp, Lactuca sativa.
Orozco González, T. 2005. Producción de bokashi y compost con lechuguilla acuática
(Salvinia sp) y evaluado en almácigo de lechuga (Lactuca sativa). Proyecto de
Graduación Lic. Ing. Agr. Guácimo, CR, Universidad EARTH. 36 p.
ix
ABSTRACT
This research work was carried out during 2005 at EARTH University, located in
Guacimo, Limon in the humid tropics of Costa Rica.
Three different types of organic fertilizers were compared with native soil alone:
compost (T1), bokashi with manure (T2), and bokashi without manure (T3). The
common ingredient to all fertilizers was aquatic plants (Salvinia sp), garden wastes,
banana raquis fiber, cow manure, soil, sawdust and effective microorganisms (EM).
Nutrient content and biological response of lettuce plants were evaluated in substrates
containing soil only and a mixture of soil and 15% or 30% of the three different organic
fertilizers. Treatment T1 was compost prepared from soil, garden waste, aquatic plants,
cow manure and banana raquis fiber: treatment T2 was made with garden waste,
aquatic plants, grass, sawdust, cow manure, soil, banana raquis fiber and EM, and
treatment T3 contained with garden waste, aquatic plants,
grass, sawdust, soil,
banana raquis fiber and EM. Native soil with no added compost or bokashi was used
as a control.
The compost process took 12 weeks while bokashi was ready in 4 weeks. Once
the compost was ready, nutrient content analysis was determined for all three
fertilizers. Compost had the best carbon to nitrogen ratio. To evaluate the biological
effect of the fertilizers, a substrate was prepared by mixing soil and two different
quantities (15% and 30%) of the three different organic fertilizers and 10 lettuce plants
were planted for each of the different treatments. Sixteen weeks after planting the
lettuce plants, number, and length of the lettuce leaves, as well lengths of the roots
were evaluated for each treatment. No statistically significant differences (p<0.05) were
found among the three different organic fertilizers, however, the control (soil only)
showed significant differences for all three variables.
Key words: Compost, bokashi, cow manure, sawdust, garden waste, banana raquis
fiber, organic fertlizers, EM, Salvinia sp, Lactuca sativa.
Orozco González, T. 2005. Producción de bokashi y compost con lechuguilla acuática
(Salvinia sp) y evaluado en almácigo de lechuga (Lactuca sativa). Proyecto de
Graduación Lic. Ing. Agr. Guácimo, CR, Universidad EARTH. 36 p.
x
TABLA DE CONTENIDO
Página
DEDICATORIA........................................................................................................ V
AGRADECIMIENTO.............................................................................................. VII
RESUMEN.............................................................................................................. IX
ABSTRACT............................................................................................................. X
LISTA DE CUADROS .......................................................................................... XIII
LISTA DE FIGURAS ............................................................................................XIV
LISTA DE ANEXOS ..............................................................................................XV
1
INTRODUCCIÓN ...............................................................................................1
2
OBJETIVOS ......................................................................................................3
2.1 OBJETIVO GENERAL ...............................................................................3
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS......................................................................3
3
REVISIÓN DE LITERATURA ............................................................................4
3.1 PREPARACIÓN DE ABONOS ORGÁNICOS............................................5
3.1.1
Propiedades físicas......................................................................5
3.1.2
Propiedades químicas..................................................................6
3.1.3
Propiedades biológicas. ...............................................................6
3.2 PRODUCCIÓN DE COMPOST .................................................................6
3.3 FACTORES QUE CONDICIONAN EL PROCESO DE
COMPOSTAJE ..........................................................................................8
3.4 PRODUCCIÓN DE EM “BOKASHI”...........................................................9
3.5 EM (MICROORGANISMOS EFICACES).................................................10
3.6 DIFERENCIA ENTRE EL COMPOST Y EL BOKASHI ............................11
3.7 LECHUGA (LACTUCA SATIVA)..............................................................11
4
METODOLOGÍA..............................................................................................13
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
LOCALIZACIÓN.......................................................................................13
ACTIVIDADES REALIZADAS..................................................................13
EVALUACIÓN DE LOS INSUMOS PARA LA PRODUCCIÓN.................13
PRODUCCIÓN DE COMPOST ...............................................................14
PRODUCCIÓN DE BOKASHI AERÓBICO..............................................15
RECOLECCIÓN Y ANÁLISIS QUÍMICO DE MUESTRAS
DE LOS ABONOS ELABORADOS..........................................................16
4.7 EVALUACIÓN DEL COMPOST Y EL BOKASHI SOBRE
LA PRODUCCIÓN DE LECHUGA...........................................................16
4.8 ANÁLISIS ESTADÍSTICOS DE LOS DATOS ..........................................17
5
RESULTADOS Y DISCUSIÓN ........................................................................18
xi
6
CONCLUSIONES ........................................................................................... 26
7
RECOMENDACIONES................................................................................... 27
8
BIBLIOGRAFÍA CITADA................................................................................ 28
9
ANEXOS......................................................................................................... 31
xii
LISTA DE CUADROS
Cuadro
Página
Cuadro 1. Composición de lechuguillas usadas en prácticas
de alimentación para Acuicultura. ........................................................... 4
Cuadro 2. Contenido de materia seca en las plantas evaluadas
en las lagunas de la FPI. ......................................................................... 5
Cuadro 3. Análisis químico del contenido nutricional de los diferentes
ingredientes usados en la preparación de los abonos orgánicos. ........ 19
Cuadro 4. Porcentaje de materiales contenidos en los tres
tratamientos evaluados. ........................................................................ 20
Cuadro 5. Promedio de rendimiento del compost y bokashi en %. (n=4) ............. 20
Cuadro 6. Número de hojas, largo de hojas y largo de raíz (cm)
de lechugas cultivadas bajo diferentes porcentajes
con 15 y 30% de compost convencional, Bokashi con estiércol,
Bokashi sin estiércol y tierra del vivero del forestal. (n=10).................. 25
xiii
LISTA DE FIGURAS
Figura
Página
Figura 1. Contenido de nitrógeno al inicio y final del compostaje
y bokashi con plantas acuáticas, estiércol, tierra, aserrín,
desechos de jardín, pinzote de banano y EM........................................ 21
Figura 2. Contenido de carbono al inicio y final del compostaje y
bokashi con plantas acuáticas, estiércol, tierra, aserrín,
desechos de jardín, pinzote de banano y EM........................................ 22
Figura 3. Contenido de fósforo al inicio y final del compostaje y
bokashi con plantas acuáticas, estiércol, tierra, aserrín,
desechos de jardín, pinzote de banano y EM........................................ 23
Figura 4. Contenido de potasio al inicio y final del compostaje y
bokashi con plantas acuáticas, estiércol, tierra, aserrín,
desechos de jardín, pinzote de banano y EM........................................ 24
xiv
LISTA DE ANEXOS
Anexo
Página
Anexo 1. Promedio del contenido nutricional de cada uno de los
tratamientos al inicio y final de la preparación (T1 Compost;
T2 Bokashi con estiércol; T3 Bokashi sin estiércol). ............................. 33
Anexo 2. Proceso de compostaje ......................................................................... 33
Anexo 3. Análisis de nitratos, fosfatos, DBO y pH de las lagunas
de la Finca Pecuaria Integrada de la Universidad EARTH. ................... 33
Anexo 4. Contenido de macro y micro elementos de Pistia stratiotes
y Salvinia sp. ......................................................................................... 34
Anexo 5. Contenido de magnesio al inicio y final del compostaje y
bokashi con plantas acuáticas, estiércol, tierra, aserrín,
desechos de jardín, pinzote de banano y EM........................................ 34
Anexo 6. Contenido en partes por millón de hierro al inicio y final
del compostaje y bokashi con plantas acuáticas, estiércol,
tierra, aserrín, desechos de jardín, pinzote de banano y EM. ............... 35
Anexo 7. Contenido en partes por millón de cobre al inicio y final
del compostaje y bokashi con plantas acuáticas, estiércol,
tierra, aserrín, desechos de jardín, pinzote de banano y EM. ............... 35
Anexo 8. Contenido en parte por millón de zinc al inicio y final del
compostaje y bokashi con plantas acuáticas, estiércol,
tierra, aserrín, desechos de jardín, pinzote de banano y EM. ............... 36
Anexo 9. Contenido en partes por millón de manganeso al inicio y
final del compostaje y bokashi con plantas acuáticas, estiércol,
tierra, aserrín, desechos de jardín, pinzote de banano y EM. ............... 36
xv
1
INTRODUCCIÓN
En el mundo se producen toneladas de desechos al día; esta situación
representa un problema importante a nivel mundial, desde las pequeñas comunidades
hasta las grandes ciudades, ya que estos remanentes, si no se tratan apropiadamente,
pueden convertirse en una fuente de contaminación ambiental. Una de las principales
limitaciones es la falta de alternativas tecnológicas para el adecuado tratamiento o
reconversión de desechos generados.
Los abonos orgánicos son usados para mejorar las propiedades físicas, químicas
y biológicas del suelo, ya que ayudan a incrementar la materia orgánica del mismo, la
capacidad de intercambio catiónico y el pH. Además los abonos orgánicos mejoran la
estructura del suelo y la retención de agua, reducen la erosión y aumentan la micro y
macro fauna benéfica del suelo, además de que suministran una mejor nutrición a las
plantas con compuestos mineralizados, que ayudan a disminuir los costos en la
aplicación de fertilizantes, siendo a la vez amigable con el ambiente (Medrano, 1990).
Se sabe que las plantas requieren de 13 elementos nutricionales de los cuales
requiere unos en mayor cantidad que otros. Algunos de estos elementos son el N, P,
K, C, O, H, Ca, Mg, S, los cuales son catalogados como macronutrientes. Entre los
micronutrientes que requiere la planta en menor cantidad están el: Fe (que en caso de
los suelos del trópico húmedo se tiene en exceso), Zn, Mn, B, Cu, Mo, Cl, Co, además
del Na y el Si que no son de mucha importancia para algunas plantas (Guerrero,
1996).
En la Finca Pecuaria Integrada (FPI) de la EARTH, se persigue la generación de
nuevos materiales para la producción de abonos orgánicos, usando desechos tales
como la lechuguilla o repollo acuático (Pistia stratiotes), la cual funciona de manera
eficiente en la descontaminación de aguas. En el caso particular de la lechuguilla
acuática, esta resulta ser poco palatable para la alimentación animal. Uno de los
problemas de esta especie es que se convierte fácilmente en contaminante por el alto
contenido de materia orgánica en sus raíces. Es por ello que el uso de las plantas en
la preparación de abonos orgánicos muestra una opción para el mejor uso viable y una
solución al problema de su rápida reproducción.
1
La Pistia stratiotes (lechuguilla de agua) proviene de regiones tropicales y
puede encontrarse en el sureste africano en aguas de poco movimiento, cerca de las
orillas de los ríos. Esta planta hidrófita se reproduce sexualmente y prolifera
rápidamente. Para su desarrollo apropiado requiere de un pH de 6.1; alta luminosidad
y aguas medianamente contaminadas. Desde hace varios siglos, se ha usado
medicinalmente, además de emplearse como alimento, fertilizante orgánico, fuente de
biogás y fibra (FAO, 2003).
Esta planta acuática tiene una buena propagación, lo que le permite producir
hasta 800 Kg./Ms/ha/día. El repollo de agua contiene alrededor de 8.6 % proteína
cruda. Los altos niveles de Fibra Ácido Detergente (FAD 32,71%), celulosa (18,71%),
hemicelulosa (15,45%) y lignina (10,66%) provocan el que los animales monogástricos
no utilicen eficientemente los carbohidratos de la pared celular, principalmente por los
altos contenidos de hemicelulosa y celulosa. Lo que a su vez puede causar una baja
digestibilidad de las proteínas. Una relación Ca:P alto puede afectar el crecimiento del
animal (FAO, 2003), este problema se presenta en todas las plantas acuáticas, aunado
todo esto al hecho de ser poco palatable para los animales de la finca.
En la FPI, se han realizado actividades de limpieza de las lagunas de
descontaminación debido a que las plantas acuáticas cumplen su ciclo de vida y se
incorporan nuevamente al sistema; pero en este caso esta situación hace que la
eficacia de descontaminación de las lagunas se vea reducida. Lo que hace necesario
la búsqueda de opciones de manejo tanto para las lagunas como para las plantas
acuáticas, en el caso de la Lemna sp. y Salvinia sp, estas tienen una aceptación por
los animales de la finca; pero en cuanto al repollo acuático por su baja palatabilidad se
ha convertido en un desecho que puede llegar a ser un contaminante en el sistema.
2
2
2.1
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Evaluar la calidad de dos abonos orgánicos preparados con base en repollo acuático
de las lagunas de descontaminación de la Finca Pecuaria Integrada.
2.2
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1.- Dosificar las cantidades de los elementos requeridos para la preparación de dos
abonos orgánicos en un proceso de investigación de seis meses.
2.- Analizar el contenido nutricional de los abonos orgánicos a partir de plantas
acuáticas de la Finca Pecuaria Integrada de la EARTH para el aprovechamiento
de las mismas.
3.- Determinar el tiempo óptimo de maduración del compost y EM-Bokashi preparado a
partir de repollo acuático.
4.- Evaluar el efecto de los abonos orgánicos producidos sobre el crecimiento de
lechuga.
3
3
REVISIÓN DE LITERATURA
El uso de plantas acuáticas se ha implementado con la finalidad de manejar las
aguas residuales, ellas sirven como atrapadoras de elementos contenidos en el agua
y de los sólidos que quedan suspendidos en ellas, su efecto en las lagunas de la Finca
Pecuaria Integrada, se puede ver al disminuir el DBO, pH, fosfatos y nitratos, como se
muestra en el Anexo 3.
Las plantas acuáticas vasculares o macrófitas constituyen un recurso valioso de
nutrimentos para la agricultura. Sin embargo, estas tienen un alto porcentaje de agua
(75-95%). El cual, puede ser indeseable para fines agrícolas, ya que, genera un bajo
rendimiento. En general, las plantas acuáticas son recursos pobres en proteína
digerible (0.7–3.5% en base fresca) y lípidos, pero son vistos como una buena fuente
de carbohidratos y minerales (calcio, potasio, magnesio y elementos menores. Sin
embargo, las plantas terrestre tienen similitudes con las plantas acuáticas lo cual se
puede evidenciar mediante el análisis en el contenido de fibra cruda (FAO, 2003).
Cuadro 1. Composición de lechuguillas usadas en prácticas de alimentación
para Acuicultura.
Lechuga acuática
(Salvinia sp)
Planta entera, fresca
Planta entera, base
seca
Promedio de composición (% por peso)
H2O
CP
EE
CF
NFE
Cenizas
Ca
P
93.6
1.2
0.3
1
2.3
1.6
-
-
0
15.9
4.2
20.8 36.1
23
2.35
0.3
Fuente: Tacon. 1989. Nutrición y Alimentación de peces Cultivados. Manual de Capacitación (en línea). Programa Coperativo
Gubernamental, FAO – Italia. Disponible en: http://www.fao.org/docrep/field/003/ab492s/AB492S09.htm (Todos los valores
están expresados como % del peso sobre la base de alimento: Agua-H2O; Proteína Cruda-CP; Lípidos o Extracto
Etéreo-EE; Fibra Cruda-CF; Extractos libres de Nitrógeno-NFE; Cenizas; Calcio-Ca; Fósforo-P).
El uso de las plantas acuáticas ha tomado mayor auge en los últimos años, por la
gran eficiencia que estas tienen en el tratamiento de aguas residuales. Además, se les
ha encontrado otros usos como lo son: suplementación de aves, cerdos, bovinos y en
la producción de abonos orgánicos compost y EM-bokashi.
4
Cuadro 2. Contenido de materia seca en las plantas evaluadas en las lagunas de
la FPI.
Lagunas
Peso
húmedo
Peso seco
% MS
1
2
3
1415.85
361.75
1329.79
97.68
22.75
85.08
6.9
6.29
6.4
Fuente: Elaboración propia con base a los datos del estudio del porcentaje de materia seca de las plantas de la
laguna de la FPI.
Además del contenido de materia seca, se muestra una evaluación de las plantas
de las lagunas de la FPI, sobre su contenido nutricional como se puede ver en el
Anexo 4.
3.1
PREPARACIÓN DE ABONOS ORGÁNICOS
El abono es un proceso biológico, en el cual, la materia orgánica es degradada a
un estado de descomposición parecido al humus. La elaboración de los abono
orgánicos, se lleva a cabo bajo condiciones anaeróbicas. El producto terminado
presenta una coloración café oscuro a negro, ligero olor a tierra y una textura suelta.
(Flores, 2000).
El abono orgánico es inoloro, estéril, y libre de hierbas, mejora la retención de la
humedad en suelos ligeros y aumenta la porosidad de los suelos pesados. Los suelos
que han sido mejorados por el abono orgánico, tienen una estructura relativamente
estable y son más resistentes a la erosión (op cit).
3.1.1 Propiedades físicas.
El abono orgánico
al presentar coloración oscuro tiende a absorbe más la
radiación solar, lo que conlleva a un aumento en la temperatura del suelo, pueden
absorber con mayor facilidad los nutrientes, mejora la estructura y textura del suelo,
5
haciendo más ligeros los suelos arcillosos y más compactos a los arenosos
(INFOAGRO, 2004).
Mejoran la permeabilidad del suelo, ya que influyen en el drenaje y aireación de
éste. Disminuyen la erosión del suelo, tanto de agua como de viento. Aumentan la
retención de agua en el suelo, por lo que se absorbe más el agua cuando llueve o se
riega, y retienen durante mucho tiempo, el agua en el suelo durante el verano (op cit).
3.1.2 Propiedades químicas.
•
Los abonos orgánicos aumentan el poder tampón del suelo, y en consecuencia
reducen las oscilaciones de pH de éste.
•
Aumentan también la capacidad de intercambio catiónico del suelo, con lo que
aumenta la fertilidad (op cit).
3.1.3 Propiedades biológicas.
•
Los abonos orgánicos favorecen la aireación y oxigenación del suelo, por lo que
hay mayor actividad radicular y mayor actividad de los microorganismos
aerobios.
•
Los
abonos
orgánicos
constituyen
una
fuente
de
energía
para
los
microorganismos, por lo que se multiplican rápidamente (op cit).
3.2
PRODUCCIÓN DE COMPOST
El compostaje es el proceso biológico aeróbico (Anexo 2), mediante el cual los
microorganismos actúan sobre la materia orgánica rápidamente (restos de cosecha,
excretas de animales y residuos urbanos), permitiendo obtener "compost", abono
excelente para su uso en la agricultura. El compost se puede definir como el resultado
de un proceso de humificación de la materia orgánica, bajo condiciones controladas y
en ausencia de suelo. El compost es un nutriente para el suelo que mejora la
estructura y ayuda a reducir la erosión, la retención de agua en el suelo y los
nutrientes por parte de las plantas (op cit).
6
La función del compost es lograr un balance entre los materiales orgánicos de
fácil y difícil descomposición. Este proceso da lugar a una transformación de la materia
orgánica, tanto química como mecánica. Se requiere la utilización de materia prima
adecuada para poder tener un producto final con buenas características para
incorporar al suelo, además, tiene la ventaja de reducir el volumen de las materias
primas (concentrar los nutrientes), disminuye la emisión de malos olores, mata
gérmenes de enfermedades y destruye las semillas de malezas, este abono también le
brinda humus al suelo como parte de la estructura (Elzakker, 1995).
En las fincas se pueden utilizar los elementos disponibles, no es necesario
conseguir los insumos debido a que estas técnicas fueron creadas para el manejo de
los desecho. Para la elaboración del compost se puede emplear cualquier materia
orgánica, con la condición de que no se encuentre contaminada. Generalmente estas
materias primas proceden de:
Restos de cosechas: hojas, frutos, tubérculos que son ricos en nitrógeno y
pobres en carbono, los restos vegetales más adultos como troncos, ramas, tallos, etc.
son menos ricos en nitrógeno.
Abonos verdes: restos de césped, malas hierbas, etc.
Hojas: Pueden tardar de 6 meses a dos años en descomponerse, por lo que se
recomienda mezclarlas en pequeñas cantidades con otros materiales.
Restos urbanos. Se refiere a todos aquellos restos orgánicos procedentes de
las cocinas como pueden ser restos de fruta y hortalizas, restos de animales de
mataderos, etc.
Estiércol animal: Destaca el estiércol de vaca, aunque otros de gran interés son
la gallinaza, conejina, estiércol de caballo, de oveja y los purines.
Complementos minerales. Son necesarios para corregir las carencias de ciertas
tierras. Destacan las enmiendas calizas y magnésicas, los fosfatos naturales, las rocas
ricas en potasio y oligoelementos y las rocas silíceas trituradas en polvo.
7
Plantas marinas, algas, Plantas acuáticas: Pistia stratiotes, como nuevo
elemento para obtener un producto de distinta calidad por los altos contenidos de
micro y macronutrientes de la planta.
3.3
FACTORES QUE CONDICIONAN EL PROCESO DE COMPOSTAJE
Como se ha comentado, el proceso de compostaje se basa en la actividad de
microorganismos de entorno, ya que son los responsables de la descomposición de la
materia orgánica. Para que estos microorganismos puedan vivir y desarrollarse
necesitan condiciones óptimas de temperatura, humedad y oxigenación. El proceso
biológico del compostaje, esta a su vez influenciados por las condiciones ambientales,
tipo de residuo a tratar y técnica de compostaje empleada. Los factores más
importantes son:
Temperatura. Se consideran óptimas las temperaturas del intervalo 50-70 ºC
para conseguir la eliminación de patógenos, parásitos y semillas de malas hierbas. A
temperaturas muy altas, muchos microorganismos que se necesitan para el proceso
mueren y otros no actúan.
Humedad. Es importante que la humedad se mantenga en niveles de 40-60 %.
Si el contenido es mayor, el agua ocupará todos los poros y por lo tanto el proceso se
volvería anaeróbico, y se produciría una putrefacción de la materia orgánica. Si la
humedad es excesivamente baja se disminuye la actividad de los microorganismos y el
proceso es más lento. El contenido de humedad dependerá de las materias primas
empleadas. Para materiales fibrosos o residuos forestales gruesos la humedad
máxima permisible es del 75-85 % mientras que para material vegetal fresco, ésta
oscila entre 50-60%.
pH. Influye en el proceso debido a su acción sobre microorganismos. En general
los hongos toleran un margen de pH entre 5-8, mientras que las bacterias tienen
menor capacidad de tolerancia (pH= 6-7,5).
8
Oxígeno. Al ser un proceso aeróbico la presencia de oxígeno es esencial. La
concentración de oxígeno dependerá del tipo de material, textura, humedad,
frecuencia de volteo y de la presencia o ausencia de aireación forzada.
Relación C/N equilibrada. El carbono y el nitrógeno son los dos constituyentes
básicos de la materia orgánica. Por ello para obtener un compost de buena calidad es
importante que exista una relación equilibrada entre ambos elementos. Teóricamente
una relación C/N de 25-35 es la adecuada, pero esta variará en función de las
materias primas que conforman el
compost. Si la relación C/N es muy elevada,
disminuye la actividad biológica. Una relación C/N muy baja no afecta al proceso de
compostaje, perdiendo el exceso de nitrógeno en forma de amoniaco. Es importante
realizar una mezcla adecuada de los distintos residuos con diferentes relaciones C/N
para obtener un compost equilibrado. Los materiales orgánicos ricos en carbono y
pobres en nitrógeno son la paja, el heno seco, las hojas, las ramas, la turba y el
aserrín. Los pobres en carbono y ricos en nitrógeno son los vegetales jóvenes, las
deyecciones animales y los residuos de matadero.
Población
microbiana.
El
compostaje
es
un
proceso
aeróbico
de
descomposición de la materia orgánica, llevado a cabo por una amplia gama de
poblaciones de bacterias, hongos y actinomicetes.
3.4
PRODUCCIÓN DE EM “BOKASHI”
El EM "bokashi" es un abono orgánico fermentado, donde se usan
microorganismos eficaces (EM) como inoculantes microbianos, en lugar de suelo del
bosque. El EM facilita la preparación de éste usando muchas clases de desechos y
este puede ser utilizado de 5 a 21 días después del tratamiento (fermentación). Puede
ser utilizado en la producción de cultivos, aún cuando la materia orgánica no se haya
descompuesto del todo. Cuando el EM "bokashi" es aplicado al suelo, la materia
orgánica puede ser utilizada como alimento para los microorganismos eficaces y
benéficos, los que continuarán descomponiéndola y mejorando la vida del suelo; pero
no hay que olvidar que también suple nutrientes al cultivo.
9
El bokashi tradicional es una tecnología adecuada para agricultores pequeños.
Sin embargo, cuando se quiere producir gran cantidad del bokashi, es poco
remuneradora, ya que el costo de sacar y transportar el suelo es generalmente muy
caro.
En la EARTH se ha probado y aplicado un preparado microbiano llamado EM
(Effective Microorganisms), para manejo de desechos orgánicos; por lo tanto EM es un
producto certificado que se puede usar en agricultura orgánica. Según California
Certifies Organic Farmers (CCOF), es un producto seguro para seres humanos y
animales (Kitasato Environmental Scientific Center, 1994).
3.5
EM (MICROORGANISMOS EFICACES)
El EM fue desarrollado por el Dr. Teuro Higa, profesor de agricultura de la
Universidad de Ryukyus en Japón, con el fin de incrementar los microorganismos
benéficos y la diversidad microbiana del suelo, y a su vez, aumentar el crecimiento,
producción y calidad de los cultivos. Ahora el uso de EM es una tecnología popular en
la agricultura natural (orgánica).
El EM (microorganismos eficaces), es una mezcla de varios microorganismos
benéficos, tanto aeróbicos como anaeróbicos. Entre estos se encuentran bacterias
ácidos lácticos y fototróficas, levaduras, hongos como los actinomicetos y hongos
fermentadores. Estos microorganismos existen en gran cantidad en la naturaleza y son
usados para el procesamiento de alimentos y de comida animal fermentada. Son
totalmente seguros para los seres humanos y animales (Shintani, M; Tabora, P. 1998).
El EM es una entidad viviente, por lo tanto, es diferente a los fertilizantes
químicos y otros agroquímicos. Es importante notar que el EM aumenta la población
de microorganismos benéficos en el suelo y que estos, a su vez, necesitan tener
alimento, agua y un medio para vivir y prosperar (Shintani, M; Tabora, P. 1998).
10
3.6
DIFERENCIA ENTRE EL COMPOST Y EL BOKASHI
El objetivo principal del uso del "compost" es suministrar la nutrición inorgánica a
los cultivos. En la preparación del "compost" se produce una liberación de minerales
en forma disponible y la eliminación de los patógenos que podrían estar en la materia
orgánica fresca y causar daño al cultivo; es por esta razón que se recomiendan
temperaturas relativamente altas arriba e 50-70ºC para asegurar que mueran los
microorganismos patógenos.
El objetivo principal del "bokashi" es activar y aumentar la cantidad de
microorganismos benéficos en el suelo; pero también perseguimos la nutrición del
cultivo y suplir alimentos (materia orgánica) para organismos del suelo. El suministro
deliberado de microorganismos benéficos asegura la fermentación rápida y una mayor
actividad para eliminar los organismos patogénicos, con una combinación de la
fermentación alcohólica y una temperatura hasta 50-55 ºC.
3.7 LECHUGA (Lactuca sativa)
Planta herbácea anual de la familia de las compuestas. Tallos muy cortos. Hojas verde
brillantes sin espinas, las inferiores enteras con pecíolo corto. Hojas superiores sésiles,
más redondeadas y ovales. Flores amarillas manchadas de violeta en panículas.
Frutos de color gris con un pico prominente, tan largo como el resto.
Su origen se situa en Asia, a partir de la especie Lactuca serriola. Se encuentra
ampliamente cultivada en todo el mundo, presentando numerosas variedades. Algunas
veces aparece asilvestrada.
Este tipo de hortaliza se cultiva por sus hojas para la alimentación humana. Las cuales
deben recogerse cuando la planta presente una forma consistente al tacto, sin ser
extremadamente dura. Se propaga mediante semillas desde principios de primavera a
mitad de verano si el clima es frío. En climas cálidos desde el otoño hasta final de
primavera. También existen variedades que pueden plantarse en verano, como la
Maravilla de verano.
11
La plantación se realiza en semillero. Después de un aclarado de ejemplares, cuando
hayan aparecido unas 4 hojas deberán ser trasplantadas. Estarán listas para la
recolección en un periodo que oscila entre los 45 días para las especies más
tempranas y los 90 para las más tardías.
Requiere de tierra ligera, que no se encharque. Es conveniente añadir potasio formación del cogollo- y magnesio para que tenga una coloración verde. Es un cultivo
que se resiente de un exceso de nitrógeno que puede quemar las hojas. Resulta
conveniente limpiar las malas hierbas y atar las hojas para que las interiores se hagan
más blancas, lo que resulta más atrayente para el comprador (Alcalá, A. et al, 2002).
12
4
4.1
METODOLOGÍA
LOCALIZACIÓN
El experimento se llevó a cabo en las instalaciones de la Universidad EARTH, en
la Mercedes de Guácimo, Limón, Costa Rica. Geográficamente la Universidad se
localiza en la altitud 10°12’45” N y longitud 83°35’39” O, a una altura aproximadamente
de 30 msnm. La temperatura media anual es de 25 °C con variaciones que van desde
los 22 °C hasta los 32.5 °C. Se presenta una humedad relativa del 87% y una
precipitación media anual de 3400 mm. Siendo el mes de octubre el más lluvioso y
marzo el mes más seco.
4.2
ACTIVIDADES REALIZADAS
Para llevar acabo el estudio se requirió realizar las siguientes actividades:
•
Consecución y evaluación química de los diferentes insumos para la producción
del compost y bokashi.
•
Producción de compost.
•
Producción de EM-bokashi aeróbico en dos formulaciones (con y sin estiércol
bovino).
•
Recolección y análisis químico de muestras de los abonos elaborados.
•
Evaluación sobre la producción de lechuga de los abonos orgánicos producidos,
utilizándolos a un 15 y 30% del total del sustrato.
4.3
EVALUACIÓN DE LOS INSUMOS PARA LA PRODUCCIÓN.
Se realizaron análisis químicos en, estiércol bovino, aserrín, pasto, desechos de
jardín, pinzote de banano, tierra del vivero forestal y plantas acuáticas, en el
laboratorio de Suelos y aguas de la Universidad EARTH.
La determinación de nitrógeno y carbono se hizo utilizando el método de Dumas
utilizando un analizador de carbono y nitrógeno Perkin Elmer modelo 2400. El análisis
13
de fósforo, se analizó por el método colorimétrico utilizando un espectrofotómetro
marca Thermo Spectronic modelo Helios. Los demás elementos se analizaron
mediante la técnica de espectrofotometría de absorción atómica utilizando un
espectrofotómetro de absorción atómico Perkin Elmer modelo Analis 700.
4.4
PRODUCCIÓN DE COMPOST
Para la producción de compost (tratamiento 1= T1) es necesario llevar a cabo
una serie de pasos que se mencionan a continuación:
Se cosecho pasto y se colocó una capa de 10 cm, como base de la compostera,
se cosecharon plantas acuáticas lechuguilla (Salvinia sp.) y se colocó como una
segunda capa de 10 cm. sobre la primera de pasto.
Para la tercera capa, se usó estiércol bovino. Seguidamente se colocó una capa
de ramas y hojas picadas (desechos de jardín).
También se colocó una capa de residuos de banano (el raquis y banano de
rechazo molidos), material rico en carbohidratos y azúcares que se fermentan y
aumentan la temperatura del medio. En una sexta capa, se aplicó tierra.
Para el proceso se utilizó EM activado (Microorganismos Eficaces), la aplicación
se hizo con una regadera con agua al 5% de EM.
Las actividades anteriores se repitieron dos veces hasta formar una pila que no
sobrepasara los 1.5 m de alto, para facilidad de manejo.
Con el propósito de mantener el calor en la compostera, se prosiguió a tapar con
plástico. Pero antes de iniciar todo el apilamiento es necesario colocar respiraderos,
que normalmente se hacen con caña de bambú a la cual se le corta una parte del
nudo.
14
4.5
PRODUCCIÓN DE BOKASHI AERÓBICO
Para la producción de bokashi, se hicieron dos formulaciones en las cuales uno
era bokashi con estiércol (tratamiento 2: T2), y una bokashi sin estiércol bovino
(tratamiento 3= T3).
Dentro de las actividades realizadas se cosechó y se picó pasto, el cual, se
agregó en un 6% del peso total de la pila. En la preparación de este tipo de abono se
requiere de 10-20% de aserrín, y mezclar bien, para obtener diferencias y beneficios
que pueda aportar el contenido de C.
Se requirieron 6% de desechos de jardín en la formulación de los dos tipos de
Bokashi, con fuente de N que contienen las hojas de las plantas podadas, además del
carbono que contiene normalmente en su composición. También se utilizó 10% de
pinzote de banano el cual es rico en contenido de carbohidratos y potasio.
El 50% restante de la formulación perteneció al contenido de las plantas
acuáticas, las cuales se cosecharon y permanecieron en un proceso de secado solar
durante 15 días, con la finalidad de reducir el contenido de humedad de la lechuguilla.
En otra formulación de bokashi se aplicó 10% de estiércol bovino como fuente de
N, el cual sirve a los microorganismos es el proceso de degradación de la materia
orgánica, además de mejorar la relación C:N.
Para ayudar en la degradación y fermentación de los materiales, se procedió a
inocular con EM activado al 5%, aplicado por medio de una regadera manual. Además
de usarse para mantener la humedad en las pilas (60%).
Para el proceso se debe mantener una temperatura de 45-55 °C, con la finalidad
de eliminar semillas de malezas que se quedaron en los materiales.
Voltear la masa de bokashi semanalmente, proceso que se realiza con la
finalidad de uniformizar el proceso de descomposición del material y consiste en
colocar los materiales de la parte de arriba en la parte inferior y los de abajo hacia la
parte superior.
15
4.6
RECOLECCIÓN Y ANÁLISIS QUÍMICO DE MUESTRAS DE LOS ABONOS
ELABORADOS
Se realizaron muestreos al inicio y final del proceso de compostaje y preparación
de bokashi, en cada caso se tomaron 4 muestras por tratamiento, por le método del
cuarteo las cuáles fueron llevadas al laboratorio para su posterior análisis. La
determinación de nitrógeno y carbono se hizo utilizando el método de Dumas
utilizando un analizador de carbono y nitrógeno Perkin Elmer modelo 2400. El análisis
de fósforo, se analizó por el método colorimétrico utilizando un espectrofotómetro
marca Thermo Spectronic modelo Helios. Los demás elementos se analizaron
mediante la técnica de espectrofotometría de absorción atómica utilizando un
espectrofotómetro de absorción atómico Perkin Elmer modelo Analis 700.
4.7
EVALUACIÓN DEL COMPOST Y EL BOKASHI SOBRE LA PRODUCCIÓN DE
LECHUGA
Una vez concluido el proceso de compostaje y preparación de bokashi, y
realizados los análisis químicos correspondientes, se procedió a evaluar el efecto
sobre la producción de lechuga (Lactuca sativa), cuantificándose el número de hojas,
largo de las hojas, y largo de la raíz al momento de la cosecha, esta práctica fue
realizada en el vivero del centro de cosechas de la Universidad EARTH.
Para la evaluación del efecto de los abonos en la lechuga se prepararon 7
tratamientos distintos con 10 repeticiones cada uno, en estos sustratos se utilizó
compost al 15 y 30% al igual que el bokashi con y sin estiércol al 15 y 30% mezclado
con tierra del vivero, además del testigo que en este caso fue solamente tierra del
vivero. Las plántulas de lechuga fueron germinadas en un sustrato de arena estéril
durante 15 días, posteriormente las plántulas fueron trasladadas a macetas que
contenían 2 kg de una mezcla de tierra con compost y bokashi al 15 o 30%. Las
plantas se mantuvieron en las macetas durante 6 semanas, al cabo de las cuales se
determinó el número de hojas, el largo de las hojas (cm) y el largo de la raíz (cm).
16
4.8
ANÁLISIS ESTADÍSTICOS DE LOS DATOS
Las diferencias en el rendimiento en la producción de compost y bokashi, se
analizó mediante un análisis de varianza (Anova). En el caso del número de hojas,
largo de las hojas y largo de la raíz de la lechuga sometida a los diferentes
tratamientos con compost y bokashi, se analizaron mediante la prueba de Fisher,
(Anova) y mínimos cuadrados de Pearson (Steel, y Toriie, 1990).
.
17
5
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El estudio realizado, permitió determinar mediante una serie de evaluaciones
las características nutricionales de los abonos orgánicos preparados, además del
efecto en el desarrollo de la lechuga (Lactuca sativa). En el caso de los ingredientes
utilizados, el aserrín fue el que presentó la menor cantidad de carbono (27.46%),
mientras que los desechos de jardín presentaron la mayor cantidad (47.7%) como se
puede ver en el Cuadro 3. El aserrín, es el que presenta el menor contenido de
nutrientes, en el caso del nitrógeno las plantas acuáticas fueron las que presentaron el
mayor porcentaje (2.58%). La misma tendencia se puede ver en el caso del fósforo y
el potasio, con cantidades no detectables o muy bajas en el aserrín y las más altas en
las plantas acuáticas.
En cuanto a los microelementos es importante destacar el caso del hierro, el cual
se presenta en cantidades muy elevadas en el estiércol, llegando hasta 21,225 ppm de
Fe disponible, esto se debe a que los suelos del trópico húmedo presentan una alta
concentración de hierro, el cual se fija en los pastos que consumen los animales. En
un estudio realizado con pasto Buffel (Cenchrus ciliaris) se determinó que las
concentraciones de Fe llegaban a 315.18 ppm, mientras que para el Zn y el Mn fueron
de 70.32 y 74.58 ppm, respectivamente (Rincón et. al., 1998).
Además de que los niveles óptimos de Fe en los suelos, de acuerdo con los
análisis que se han realizado en Costa Rica, usando la extracción de Olsen Modificado
debe ser de 10-100 ppm de Fe disponible, y en la muestra de tierra analizada se
encontró un contenido de 30,225 ppm hierro total (Jones, B. 1991), estos datos
justifican el elevado contenido de Fe total presente en el estiércol.
18
Cuadro 3. Análisis químico del contenido nutricional de los diferentes
ingredientes usados en la preparación de los abonos orgánicos.
IDENTIFICACIÓN
C
N
P
K
Ca
Mg
Fe
Cu
%
Zn
Mn
ppm
Aserrín
27.46
*
*
0.05
0.45
0.09
248
4
5
82
Desechos de jardín
47.7
0.88
0.22
0.5
1.63
0.94
481
5
37
350
Estiércol
43.95
1.3
0.28
0.12
0.8
0.25
21225
28
151
550
Pasto
42.79
1
0.25
1.37
0.56
1.33
602
4
37
70
Planta acuática
34.46
2.58
1.22
7.36
3.99
1.53
547
3
22
1075
Tierra
4.12
0.33
0.19
0.16
0.18
0.5
30225
92
72
860
Pinzote
38.42
1.13
0.15
4.51
0.18
0.16
88
3
15
57
Para la formulación del los abonos orgánicos, se utilizaron tres distintas
proporciones como se presenta en el Cuadro 4. Donde se puede ver que el bokashi
sin estiércol T3, requiere de menor cantidad de materiales y se utiliza la mayor
cantidad de plantas acuáticas.
Además de que el compost, en su formulación contiene material adicional, como la
tierra lo cual hace que el contenido sea mayor y que en proporción con los otros
abonos evaluados.
19
Cuadro 4. Porcentaje de materiales contenidos en los tres tratamientos
evaluados.
M ateriales
% contenido en los abonos
Bokashi con
Bokashi sin
Com post (T1)
estiércol (T2)
estiércol (T3)
Aserrín
3.26
14.2
14.2
Pinzote de banano
19
20.6
20.6
Tierra
21.96
0
0
Desechos de jardín
4.75
9.7
9.7
Plantas acuáticas
22.85
41.6
51.6
Estiércol bovino
24.63
10
0
Pasto
3.56
3.9
3.9
Durante el proceso de compostaje y la producción de bokashi no se observó
diferencias estadísticamente significativas (p<0.05), entre los tres tratamientos e
muestra en el Cuadro 5.
Cuadro 5. Promedio de rendimiento del compost y bokashi en %. (n=4)
Tratamientos
Promedio de rendimiento en %
T1 Compost
41.54a
T2 Bokashi con estiércol
42.46a
T3 Bokashi sin estiércol
44.51a
P< 0.05
Anova: Single Factor
a
no existe diferencias significativas entre los tratamientos
20
De acuerdo con los resultados que se muestran en la Figura 1, el nitrógeno en el
tratamiento T1 es bajo tanto al principio como al final del proceso. Por otro lado, en el
tratamiento T2 la cantidad de este elemento es mucho más alta, llegando a alcanzar
1.23%. Asimismo, en el tratamiento T3 el nivel de nitrógeno alcanzó 0.92%. En
contraste con datos de otras investigaciones realizadas, como en el caso del compost
de champiñones el cual presentó un contenido de nitrógeno de 58 mg/L (5.8%) y el
compost de orujo de uva (desechos de las alcoholeras) con 14 mg/L (1.4%) (Burés,
1997). Se puede determinar que el tratamiento T2 presenta cierta similitud con el
compost de orujo de uva, ya que este abono orgánico presenta un contenido de
nitrógeno similar, como se puede ver en el Anexo 1.
La cantidad de nitrógeno que se presenta en cada uno de los tratamientos se ve
afectada durante el proceso de maduración, ya que como se puede ver en la Figura 1
el nitrógeno disminuye en todos los casos. Esto se debe al proceso de mineralización y
nitrificación que se da durante el proceso de maduración del abono por efecto de los
microorganismos, los cuales requieren el nitrógeno para realizar la degradación de los
materiales que se encuentran en la pila (Shintani y Tabora, 1998).
Contenido de N en %
1.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00
T1
T2
Inicio
T3
Final
Figura 1. Contenido de nitrógeno al inicio y final del compostaje y bokashi con
plantas acuáticas, estiércol, tierra, aserrín, desechos de jardín, pinzote
de banano y EM.
En el caso del carbono, se observa que le porcentaje de este elemento es menor
en el T1 (compost) con 16.06% en comparación con los tratamientos, T2 y T3,
presentando 43.37% y 42.38% respectivamente (Figura 2 y Anexo 1).
21
A diferencia del bokashi el compost presentó una relación carbono nitrógeno de
12.64 a 1 siendo esta una relación altamente deseable a lo que han encontrado
algunos autores. Por otro lado, el bokashi con estiércol presentó una relación de 36.14
a 1, situación que puede presentar problemas en el aprovechamiento del sustrato. En
el bokashi sin estiércol esta relación fue aun mayor (46.81 a 1), que sobre el rango
recomendado, para la adecuada acción microbiana sobre el sustrato (Jones, B. 1991).
La diferencia entre la relación carbono nitrógeno que se da en los diferentes
sustratos usados, se puede deber a los distintos materiales y cantidades de los
Contenid de C en %
elementos usados en la formulación.
50.00
45.00
40.00
35.00
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
T1
T2
Inicio
T3
Final
Figura 2. Contenido de carbono al inicio y final del compostaje y bokashi con
plantas acuáticas, estiércol, tierra, aserrín, desechos de jardín, pinzote
de banano y EM.
En un compost de orujo de uva (producto residual obtenido una vez prensada la
uva de transformación) se encontró que el nivel de fósforo era de 140 mg/L (14%), así
mismo en un compost de champiñones el nivel de este nutriente fue de 425 mg/L
(42.5%) (Burés, 1997). Los abonos obtenidos en esta investigación presentaron
deficiencias en el contenido de este macroelemento, de tal forma que la disponibilidad
para la planta se ve limitada, ya que en la mayoría de los casos, los suelos de los
trópicos húmedos tienen alto contenido de Fe y Al los cuales influyen en el nivel de
fijación del fósforo (Pratt y et al, 1969, citado por FAO, 1990).
22
El fósforo se puede ver afectado por la acidez del suelo ya que el Al y el Fe
tienen la capacidad de formar compuestos pocos solubles para la planta, pero puede
ser beneficioso ya que reduce o elimina el efecto de toxicidad de estos elementos, de
tal manera que la planta se ve beneficiada para su adecuado desarrollo y su
aprovechamiento de los otros nutrientes que aporta el abono (FAO, 1990).
Contenido de P en %
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
T1
T2
Inicio
T3
Final
Figura 3. Contenido de fósforo al inicio y final del compostaje y bokashi con
plantas acuáticas, estiércol, tierra, aserrín, desechos de jardín, pinzote
de banano y EM.
En los resultado obtenidos se encontró un promedio 1.06 a 2.24% de potasio en
los diferentes abonos orgánicos (Figura 4), su importancia para el desarrollo de las
plantas hace indispensable su presencia en el abono, aunque no necesariamente
deben existir grandes cantidades de este nutriente. El potasio es un elemento
importante en las plantas, en el caso de la producción de lechuga se requieren
cantidades de 234 mg/L-1 (Hoagland & Arnon citados por Red de Hidroponía; 2003).
23
Contenido de K en %
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
T1
T2
Inicio
T3
Final
Figura 4. Contenido de potasio al inicio y final del compostaje y bokashi con
plantas acuáticas, estiércol, tierra, aserrín, desechos de jardín, pinzote
de banano y EM.
En el caso de los microelementos el comportamiento en los tres tratamientos
mostró la misma tendencia que para los macroelementos, es decir una cantidad mayor
al inicio del compostaje o producción de bokashi
que al finalizar procesos antes
mencionados (ver Anexos 5, 6, 7, 8 y 9).
En relación a las variables, largo de las hojas (cm), largo de la raíz (cm) y número
de hojas, se encontró diferencias estadísticamente significativas (p<0.05), entre el
testigo y los tres diferentes abonos orgánicos evaluados a distintas concentraciones
(15% y 30%), respectivamente (Cuadro 6).
En cuanto al número de hojas por plántula, se encontró que en el caso del testigo
se presentó el menor número de hojas por planta (9.9), en comparación con los
sustratos con las diferentes concentraciones de abono orgánico. Sin embargo no se
observó ninguna diferencia estadísticamente significa entre los diferentes tratamientos
de compost y bokashi.
Para la variable largo de hoja, se encontraron diferencias estadísticamente
significativas solamente entre el testigo y los otros tratamientos (compost y bokashi
con y sin estiércol al 15% y 30%). El bokashi sin estiércol presentó el menor desarrollo
24
en cuanto al largo de las hojas al compararlo con los otros tratamientos. La diferencia
que se da con respecto al bokashi sin estiércol con respecto a los demás tratamientos
donde se utiliza los abonos orgánicos, se puede explicar ya que este abono orgánico
presentó la menor cantidad de nitrógeno. Sin embargo, las plantas que crecieron en el
sustrato con 30% de bokashi sin estiércol, presentaron un mejor desarrollo de las
hojas, lo que se debe a mayor disponibilidad de nutrientes.
En cuanto al largo de la raíz se observó la misma tendencia que en el caso de las
dos variables anteriores, ya que las plántulas que contenían suelo del vivero
presentaron el menor desarrollo de la raíz. El contenido de fósforo, tanto en el compost
como en el bokashi fue mucho mayor que en el suelo del vivero lo que favorece al
desarrollo radicular, y ayuda en la madurez (Guerrero, 1996).
Además de que hubo diferencias significativas, se puede destacar que el bokashi
con estiércol al 15%, resulta ser el más conveniente para su utilización en el cultivo de
la lechuga, ya que da los mismos rendimientos, y requiere de menos tiempo de
proceso.
Cuadro 6. Número de hojas, largo de hojas y largo de raíz (cm) de lechugas
cultivadas bajo diferentes porcentajes con 15 y 30% de compost
convencional, Bokashi con estiércol, Bokashi sin estiércol y tierra del
vivero del forestal. (n=10).
Tratamientos
Testigo
Compost 15%
Compost 30%
Bokasi con estiércol 15%
Bokasi con estiércol 30%
Bokashi sin estiércol 15%
Bokashi sin estiércol 30%
# hojas
largo hoja
largo raíz
9.9a
16.9b
16.2b
16.9b
15.7b
15.7b
17.3b
15.0a
26.1b
31.5b
28.9b
30.1b
20.4c
26.3b
10.1a
23.5b
20.5b
22.1b
16.4b
21.3b
22.5b
P < 0.05
Anova: Single Factor
Mínimos cuadrados "comparación pareada"
a, b, c
existe diferencia significativas entre los tratamientos
25
6
•
CONCLUSIONES
En los abonos elaborados se encontró un rendimiento similar a pesar de que el
proceso de compostaje es diferente al de la producción de bokashi.
•
Con respecto a la dosificación se concluye que el tratamiento T3 bokashi sin
estiércol, es el más conveniente ya que requiere de menos material y tiempo de
preparación.
•
El compost demostró ser mejor en cuanto a la relación C:N (12.64) ya que se
encontraba por debajo del rango manejado para los abonos (25-35 a 1), que en
comparación con el bokashi, en ambos tratamientos presentaron una alta relación.
•
No se encontró diferencias estadísticamente significativas (p<0.05) en las variables
evaluadas de la lechuga cosechada, ya que las diferencias se dieron únicamente al
compararlos con el testigo que contenía únicamente suelo del vivero forestal.
•
Las plantas de lechuga (Lactuca sativa) presentaron un desarrollo similar en
respuesta a los tres abonos orgánicos utilizados.
26
7
•
RECOMENDACIONES
En la formulación de los abonos orgánicos, se debe tener cuidado en la
proporción de fibra a utilizar, ya que una alta relación de carbono nitrógeno,
puede afectar la actividad microbiana en el sustrato.
•
Entre los cuidados que hay que tener en cuenta en el proceso de maduración del
abono se debe: Mantener una temperatura que no supere los 70°C, un pH entre
los 6.5 y 7, voltear la cama semanalmente proceso que se realiza con la finalidad
de uniformizar el proceso de descomposición del material. Suministrar los riegos
con la finalidad de mantener una adecuada humedad que permita una
descomposición uniforme.
•
Es importante deshidratar la lechuguilla (Salvinia sp) antes de ser usada para el
compost y bokashi, para reducir el contenido de humedad (90-95%) en la planta.
•
Se recomienda utilizar estiércol bovino en la producción de abonos, ya que este
material aporta nitrógeno en el producto final.
•
Una actividad importante podría ser, analizar el lixiviado que se produce durante
la deshidratación de la lechuguilla (Salvinia sp), además del que se produce
durante el proceso de elaboración del bokashi y el compost.
•
Es importante llevar acabo los análisis químicos de las plantas con las que se
elaboran los abonos, para determinar si existen casos de eventual toxicidad y el
efecto que los mismos podrían tener en el desarrollo de los cultivos.
27
8
BIBLIOGRAFÍA CITADA
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McGraw-Hill. 622 p.
29
9 ANEXOS
Anexo 1. Promedio del contenido nutricional de cada uno de los tratamientos al
inicio y final de la preparación (T1 Compost; T2 Bokashi con estiércol;
T3 Bokashi sin estiércol).
Tratamientos
N
C
P
K
Ca
Mg
Fe
Cu
%
Zn
Mn
ppm
T1 Inicio
0.77
18.70
0.30
1.21
1.22
1.03
33437.50
84.25
147.00
1381.25
T1 Final
0.76
9.65
0.10
0.93
0.93
0.94
31531.25
78.50
132.25
1237.50
T2 inicio
1.28
45.01
0.29
2.01
1.61
0.60
19618.75
28.75
106.50
1156.25
T2 final
1.23
43.37
0.19
1.44
1.07
0.42
13637.50
22.25
88.50
818.75
T3 inicio
1.07
46.71
0.29
2.24
1.73
0.63
18381.25
25.75
85.25
1012.50
T3 final
0.92
42.48
0.21
2.08
1.12
0.49
12756.25
17.75
61.00
687.50
Anexo 2. Proceso de compostaje
Fuente: http://www.infoagro.com/abonos/compostaje.asp
Anexo 3. Análisis de nitratos, fosfatos, DBO y pH de las lagunas de la Finca
Pecuaria Integrada de la Universidad EARTH.
Fosfatos
Nitratos
DBO
pH
-----------------------meq/L----------------mg/L--------Entrada de Lecheria
Salida de Lecheria
1.145
.0817
6.91
4.36
Fuente. Orozco T y Dicent Y. Proyecto de química 2do año.
33
7.9
5.06
6.65
6.06
Anexo 4. Contenido de macro y micro elementos de Pistia stratiotes y Salvinia
sp.
IDENTIFICACIÓN
N
P
K
%
Ca
Mg
Fe
Cu
Zn
Mn
ppm
L1 hoja lechuga
2.08
0.65
8.62
3.1
1.41
2918.8
4.75
25.25 2131.3
L2 planta oreja de ratón
2.04
0.54
3.63
1.05
0.81
24631
17
209
12894
L3 hoja de lechuga
1.78
0.31
9.89
3.03
1.14
2725
10.5
1188
1768.8
L1 raíz de lechuga
1.92
0.48
6.65
1.24
0.45
49913
41.75
85.25 1393.8
L3 raíz de lechuga
2.12
0.3
7.24
1.43
0.65
21894
18
4956
6418.8
Anexo 5. Contenido de magnesio al inicio y final del compostaje y bokashi con
plantas acuáticas, estiércol, tierra, aserrín, desechos de jardín, pinzote
de banano y EM.
Conteido de Mg en %
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00
T1
T2
Inicio
34
T3
Final
Contenido de Fe en ppm
Anexo 6. Contenido en partes por millón de hierro al inicio y final del compostaje
y bokashi con plantas acuáticas, estiércol, tierra, aserrín, desechos de
jardín, pinzote de banano y EM.
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
T1
T2
Inicio
T3
Final
Conteido de Cu en ppm
Anexo 7. Contenido en partes por millón de cobre al inicio y final del compostaje
y bokashi con plantas acuáticas, estiércol, tierra, aserrín, desechos de
jardín, pinzote de banano y EM.
90.00
80.00
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
T1
T2
Inicio
35
T3
Final
Contenido de Zn en ppm
Anexo 8. Contenido en parte por millón de zinc al inicio y final del compostaje y
bokashi con plantas acuáticas, estiércol, tierra, aserrín, desechos de
jardín, pinzote de banano y EM.
160.00
140.00
120.00
100.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00
T1
T2
Inicio
T3
Final
Contenido de Mn en ppm
Anexo 9. Contenido en partes por millón de manganeso al inicio y final del
compostaje y bokashi con plantas acuáticas, estiércol, tierra, aserrín,
desechos de jardín, pinzote de banano y EM.
1600.00
1400.00
1200.00
1000.00
800.00
600.00
400.00
200.00
0.00
T1
T2
Inicio
36
T3
Final