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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE CIENCIA E INGENIERÍA EN ALIMENTOS INGENIERÍA BIOQUÍMICA LABORATORIO DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS Nombre: Ayudante:

María de Lourdes Correa Salgado Egda. Janina Proaño

Docente: Semestre:

Ing. Ramiro Velasteguì 8 Bioquímica

TEMA: “Tratamiento Biológico de Residuos Orgánicos, caso: Abono de Frutas”

1. Introducción Abono viene del latín abonar, “bonus”, bueno. Es una sustancia que se añade a los suelos y a las plantas para aumentar su fertilidad, es decir, para aportar los nutrientes que necesitan los vegetales para su óptimo crecimiento. Los nutrientes más importantes son el nitrógeno, el potasio, el calcio. Los abonos pueden ser de origen natural o humus y de origen mineral, fabricados por la industria química (Jaquenod, 2007) Un biofermento es un tipo de abono o fertilizante en su mayoría para uso foliar, que se prepara a partir de fermentaciones de materias orgánicas. Los biofermentos de uso común son a base de excretas de ganado vacuno, o biofermentos de frutas (Soto & Melendez, 2003). Los abonos de frutas foliares son líquidos preparados con una base de melaza que se aplican al follaje de los cultivos. Aportan nutrientes a las plantas, además de aumentar la población de microorganismos en el suelo y en la planta misma. Durante la elaboración de un abono foliar, se extraen sustancias de frutas o hierbas medicinales, como nutrientes y repelentes, y se pasan a la melaza que después pasa por un proceso de fermentación donde estas sustancias se cambian a formas que son más fáciles de absorber para las plantas (Calvo & Villalobos, 2010). El abono de frutas está recomendado para todo tipo de cultivos: cereales, frutales, hortalizas, medicinales, ornamentales, etc. Se debe aplicar preferentemente en un día que haya llovido (la noche anterior) o cuando el suelo tenga suficiente humedad. La dosificación puede ser aplicada desde 250cc hasta 1000cc por bomba. Esta dosis depende principalmente del tipo y edad del cultivo. Se recomienda usar dosis bajas de en las plantas de poco follaje, tierno y carnoso además en plantas que se inicia por primera vez su aplicación (Diócesis de Zacatecoluca, 2009). 2. Objetivo General Elaborar un “Abono de Frutas” a partir de residuos de frutas y hiervas medicinales. 3. Materiales y Reactivos a. Residuos de frutas maduras b. Hiervas medicinales c. 2 lt de Melaza d. Caneca, tarro o balde de 8 lt e. 1 disco prensa f. 1 ladrillo o piedra g. 1 lienzo h. Frascos color ámbar i. Cuchillo

4. Procedimiento Frutas y hiervas medicinales

Cortar

Frutas y hiervas medicinales

Mezclar

Melaza Piedra y disco prensa Mezcla Concentrado

En el balde

Cubrir Prensar Cernir Embasar

Usos El “Abono de Frutas” es un abono orgánico para favorecer el crecimiento y rendimiento de plantas de todo tipo Aplicación Aspersión al follaje de las plantas en dosis de 4mt de abono de frutas/lt de agua Nota El abono de frutas puede ser enriquecido con 100g de varias especies de plantas medicinales 5. Datos Obtenidos Tabla N1.- tabla de clasificación de las frutas utilizadas Fruta Tipo de Fruta Según la semilla Según tipo de Otros maduración Papaya Pepita Climatéricas Tropical Babaco Pepita Climatéricas Tropical Naranjilla Grano No Climatéricas Cítrica Naranja Pepita No Climatéricas Cítrica Aguacate Hueso Climatéricas Tropical Tomate de árbol Grano Climatéricas Tropical Manzana Pepita Climatéricas Guayaba Grano Climatéricas Tropical Granadilla Grano Climatéricas Tropical Plátano Pepita Climatéricas Tropical Durazno Hueso Climatéricas Fuente: Laboratorio de Tratamiento Biológico Elaborado por: Correa L. Tabla N2.- plantas medicinales utilizadas Plantas Medicinales Cedrón Hierva buena Hierva luisa Manzanilla Menta Orégano Fuente: Laboratorio de Tratamiento Biológico Elaborado por: Correa L.

Tabla N3.- Pesos de frutas usadas Fruta Hierva medicinales Papaya Babaco Naranjilla Naranja Aguacate Tomate de árbol Manzana Guayaba Granadilla Plátano Durazno

Peso (g) 207,5 332 379,5 593,5 645,5 714,5 735,5 777,5 791,5 925 1135 1279,5 Fuente: Laboratorio de Tratamiento Biológico Elaborado por: Correa L.

Tabla N4.- datos generales Melaza utilizada (g) 2500 Peso del residuo de frutas después de la filtración (g) 5900 Rendimiento total de abono (ml) 3800 Grados Brix 18 pH 5,05 Conductividad 1200 Color Marron Fuente: Laboratorio de Tratamiento Biológico Elaborado por: Correa L. 6. Resultados Tabla N5.- porcentajes de ingredientes utilizados para elaborar abono de frutas Porcentaje % Material Orgánico Peso (g) Hierva medicinales Papaya Babaco Naranjilla Naranja Aguacate Tomate de árbol Manzana Guayaba Granadilla Plátano Durazno Melaza

207,5 332 379,5 593,5 645,5 714,5 735,5 777,5 791,5 925 1135 1279,5 2500 11016,5

1,88 3,01 3,44 5,39 5,86 6,49 6,68 7,06 7,18 8,40 10,30 11,61 22,69 100 Fuente: Laboratorio de Tratamiento Biológico Elaborado por: Correa L.

Gráfico N1.- porcentajes de ingredientes utilizados para elaborar abono de frutas Hierva medicinales 2%

Papaya 3% Melaza 23%

Durazno 12%

Babaco 3% Naranjilla 5% Naranja 6% Aguacate 7% Tomate de árbol 7%

Plátano 10%

Manzana 7% Guayaba 7%

Granadilla 8%

Fuente: Laboratorio de Tratamiento Biológico Elaborado por: Correa L. Rendimiento  Rendimiento total |

|

Gráfico N2.- materiales utilizados para elaborar el abono de frutas

Fuente: Laboratorio de Tratamiento Biológico Elaborado por: Correa L. Gráfico N3.- materiales utilizados para elaborar el abono de frutas; Payada troceada destinada para la elaboración del abono de frutas

Fuente: Laboratorio de Tratamiento Biológico Elaborado por: Correa L.

Gráfico N4.- primera capa para la elaboración de abono de frutas con frutas, plantas medicinales y melaza

Fuente: Laboratorio de Tratamiento Biológico Elaborado por: Correa L. Gráfico N5.- ejemplificación de la función de la presa sobre los componentes de abono

Fuente: Laboratorio de Tratamiento Biológico Elaborado por: Correa L. 7. Discusión El abono de frutas elaborado en el laboratorio se utilizó 12 tipos de frutas diferentes y 6 tipos de hierbas medicinales. Las frutas que se utilizaron fueron de pulpa y se usaron con todo y cáscara, Generalmente las frutas aportan la mayor cantidad de nutrientes y las hierbas, aportan la mayoría de las propiedades repelentes, insecticidas o fungicidas. Como se utilizaron varios tipos tanto de frutas como de hiervas medicinales, se aduce que el abono obtenido aporta una variedad de nutrimentos y repelentes a las plantas. Las frutas y hierbas se pican cada una por separado y se depositaban en un balde plástico, colocando una capa de fruta, seguida de una capa de hierba, y una capa de melaza como muestra el gráfico N4; así hasta llenar el balde aproximadamente un 80%. Luego se intentó establecer un efecto prensa con la ayuda de la presión de una roca y finalmente se colocó la tapa plástica para establecer características de un proceso de fermentación anaerobio. Esta mezcla se dejó en reposo por 8 días, se coló, filtró y embazó en recipientes plásticos de color ámbar. Está establecido un periodo entre los 5 u 8 días para que el preparado empiece a burbujear según Soto, G.; Meléndez, G. (2003), es decir que existe liberación de CO2, esto gracias al proceso de fermentación de azucares; siendo la fermentación un proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno como se simuló gracias a la tapa del balde, siendo el producto final un compuesto orgánico con características que se presentan en la tabla N4. Estos productos finales son los que caracterizan los diversos tipos de fermentaciones. Como muestra la tabla N1, se han utilizado frutas climatéricas en su mayoría, es decir la mayoría de frutas utilizadas almacenan almidón como hidrato de carbono de reserva durante su crecimiento, luego el almidón puede hidrolizarse durante la maduración dando lugar a azúcares simples que otorgan sabor a la

fruta y en nuestro caso hicieron más rico el sustrato en donde crecieron los microorganismos que influyeron en la fermentación. Encontramos solo un11% de frutas cítricas; naranjas y naranjilla, algo positivo ya que el abono de frutas obtenido tendrá bajos niveles de ácido cítrico, razón por la cual el pH no es extremadamente ácido 5,05 como muestra la tabla n4. Se recomienda que si se usan cítricos para hacer un abono, no se debe mezclar con ninguna otra fruta o hierba medicinal, cosa que no sucedió en nuestro caso. Se obtuvo un rendimiento de 34,49%, y aunque la mayor cantidad de nutrientes ya se encuentran en el biofermento de frutas, el residuo puede ser utilizado como biomasa para cualquier otra aplicación. Por la composición de cada fruta este abono aporta con nutrientes como: calcio, magnesio, manganeso, hierro, sílice, potasio, nitrógeno y fósforo incrementando la población de microorganismos en el suelo, contribuyendo con sustancias energéticas, vitaminas, aminoácidos y minerales además de ser rico en macro y micro nutrientes Lo ideal para el abono de frutas elaborado es usarlo inmediatamente, pero se puede almacenar un mes a temperatura ambiente o tres meses en refrigeración (Calvo & Villalobos, 2010). 8. Cuestionario  Indique que tipos de abonos son los más utilizados para mejorar el rendimiento de los suelos Son varios los tipos de abonos orgánicos que podemos utilizar para mejorar el rendimiento de los suelos, estos son: el compost, los biofermentos, bocashi y los abonos verdes.  Emita un criterio de que abono usted recomendaría, las razones por las que lo hace El Compost Este abono es el resultado del proceso de descomposición de diferentes clases de materiales orgánicos (restos de cosecha, excrementos de animales y otros residuos), realizado por microorganismos y macroorganismos en presencia de aire (oxígeno y otros gases), lo cual permite obtener como producto el compost, que es un abono excelente para ser utilizado en la agricultura Razones • Mejora las propiedades físicas del suelo: La materia orgánica favorece la estabilidad de la estructura de los agregados del suelo agrícola, reduce la densidad aparente, aumenta la porosidad y permeabilidad, y aumenta su capacidad de retención de agua en el suelo. El compost permite suelos más esponjosos que retienen una mayor cantidad de agua. • Mejora las propiedades químicas: aumenta el contenido de micronutrientes y macronutrientes como nitrógeno, fósforo y potasio. Además acrecienta la Capacidad de Intercambio Catiónico (C.I.C.), que es la capacidad de retener nutrientes para luego liberarlos para los cultivos. • Mejora la actividad biológica del suelo: actúa como soporte y alimento de los microorganismos ya que éstos viven a expensas del humus, que es la materia orgánica descompuesta que resulta de la acción de los microorganismos y contribuyen a su mineralización  ¿Por qué se debe trabajar orgánicamente el suelo? La materia orgánica es indispensable para mantener la fertilidad del suelo. De ahí que su incorporación en forma de abono es indispensable en sistemas de producción ecológica. Esta práctica, en conjunto con otras como: las obras de conservación de suelos, la adecuada rotación y asociación de plantas, la diversificación de cultivos en el tiempo y en el espacio, entre otras, nos aseguran el alcance de un equilibrio en el sistema y, por lo tanto, una producción continua, es decir, la posibilidad de sembrar todo el año y por muchos años.  ¿Qué se necesita para hacer abono orgánico? Como materia prima se puede utilizar todo tipo de desechos vegetales y animales que no estén contaminados, como:

• Desechos de cosecha, materiales de las chapias, hojas caídas, aserrín de maderas no rojas, estiércoles, orines, plumas, huesos, cáscaras de huevos, tierra, ceniza, cal, melaza, etc. • Un lugar adecuado para depositarlas y darles el manejo apropiado. Si la región es húmeda este espacio debe contar con piso de cemento o de tierra bien compactada. Si está en un lugar alto debe tener un techo, y si hay mucho viento debe tener paredes hechas con materiales de la zona. El tamaño depende de la cantidad que se pueda elaborar, tomando en cuenta la materia prima disponible y las necesidades según los cultivos y el tamaño de la finca. • En regiones secas el techo puede ser una simple barbacoa con una planta de enredadera (maracuyá, ayote). • Es importante que los materiales que van a usar estén cerca y no haya que comprarlos o transportarlos desdelejos. • Las herramientas que se van a utilizar deben estar a la disposición para picar los materiales, voltear, remojar, empacar. • Para lograr resultados satisfactorios se requiere un poquito de trabajo y mucha convicción de la importancia de hacerlo bien y en la cantidad suficiente. 9. Conclusiones  Se elaboró un abono de frutas; el cual se confeccionó a base de 11 tipos de frutas distintas y 6 clases de plantas medicinales, provocando que el concentrado tenga una carga de nutrientes bastante grande, con características como: grados brix de 18, pH de 5,5, conductividad de 1200 y color marron. 10. Bibliografía Calvo, O. Villalobos, T. 2010. Producción de diferentes tipos de abonos, repelentes y fungicidas orgánicos, experiencias de productores en la zona sur de Costa Rica. Heredia-Costa Rica. Consultado en: http://www.sirsur.ac.cr/descargas/Doc_descarga/uned/extension/Extension_UNED_Agricultura_Organica_ Zona_Sur.pdf. (06-05-2012) Diócesis de Zacatecoluca. 2009. Manual práctico de 18 técnicas de agricultura orgánica sostenible más aplicadas por agricultores y agricultoras de la pastora de la tierra. San Salvador-El Salvador. Consultado en: http://www.caritaselsalvador.org.sv/docs/Manual_practico_de_18_tecnicas_de_agricultura_sostenible_car itas_zacatecoluca.pdf. (06-05-2012) Jaquenod, S. 2007. Vocabulario ambiental practico. Editorial DYKINSON, S.L. Primera Edición. MadridEspaña. 21 pp Soto, G.; Meléndez, G. 2003. Taller de abonos orgñanicos. Clinical Antipsychotic Trials of Intervention Effectiveness (CATIE). Centro de Investigaciones Agrónomicas Sabanilla-Costa Rica. 27 pp.