• Author / Uploaded
• Marine Chalán Rojas

• Categories
• Compost
• Fertilizante
• Suelo
• Calor
• Naturaleza

Citation preview

PRESENTACIÓN El Departamento Académico de Química Biológica y Fisiología Animal y la Cátedra de Bioquímica General, a través de la Estación Experimental de Bioquímica Aplicada - EBBA elaboraron el Trabajo de Investigación Formativa (TIF), sobre la “PRODUCCION DE COMPOSTAJE Y HUMUS”. El objetivo de dichos trabajos es el de fomentar la investigación científica en los alumnos, mediante la aplicación de los conocimientos adquiridos durante la cátedra de Bioquímica general, con el propósito de poder proporcionar a los alumnos las herramientas necesarias para poder desenvolverse en las diferentes disciplinas de la carrera. Por ende, el interés de fomentar la producción compostaje y humus en nuestra región, debido a su elevada composición de macro y miro elementos importantes y sobretodo esencial para el crecimiento y desarrollo de las plantas dicho TIF se llevó a cabo con el respaldo de la Facultad de Ciencias Biológicas, por medio de la Estación Experimental de Bioquímica Aplicada-EBA Con este trabajo de investigación Pretendemos incentivar a nuestros compañeros a continuar la investigación en esta área tan prometedora, y de esta manera lograr que la producción de compostaje y humus vaya en aumento Por ende, nos complace presentar éste nuestro informe final a todos nuestros compañeros y docentes, así como a todos aquellos que muestren interés en el tema. RESUMEN En el presente Trabajo de Investigación Formativa (TIF) se realizó la producción de compostaje y humus, para lo cual se utilizaron diferentes procesos, tales como la recolección de materia orgánica que incluye estiércol y broza vegetal, el armado de la cama composteras, el sembrado de lombrices y su futura cosecha, el proceso de tamizado y por último el embolsado del producto. El humus obtenido es un abono orgánico de alta calidad y con la capacidad de alimentar cualquier tipo de plantas, mejorando su desarrollo y así mismo mejorando la condición del suelo. El humus obtenido presenta macros y micros elementos necesarios para las plantas. Mejora la capacidad de campo del suelo, ya que posee la capacidad de retener agua. La producción del compostaje es utilizada como alimento de la lombriz de tierra Eiseniafoetida. La producción de compostaje y humus es muy favorable y rentable, pudiéndose mejorar las condiciones para su producción.   INTRODUCCIÓN Desde hace ya muchos años, la gente ha tratado de encontrar un fertilizante que pudiera cubrir todas las expectativas de los cultivos. Producto de esa búsqueda, se encontró el humus de lombriz, un abono orgánico que está utilizándose en los últimos años. Durante el desarrollo del presente trabajo nos enfocaremos a describir el proceso de compostaje, necesario para la preparación del alimento de la lombriz; y así mismo, el proceso de lombricultura del cual obtenemos como producto el humus de lombriz. El proceso de compostaje es un punto de partida en el tratamiento de los residuos sólidos orgánicos, cuyo desarrollo involucra parámetros físicos, químicos y microbiológicos (Molano, 2005); así como también esta íntima e inseparablemente ligado al proceso de obtención de humus de calidad satisfaciendo a la lombriz de alimento. La lombriz transforma toda la materia orgánica ofrecida en el compost, en el más rico generador de suelos y abono 100% natural.

Es importante apreciar que la rentabilidad de los cultivos incrementa considerablemente con la utilización del humus frente a la acción de otros abonos orgánico, esto se da porque el humus, especialmente de la Eisenia fetida o también llamada lombriz roja californiana, tiene una composición muy rica en minerales, aportando los macro y micro elementos que las plantas requieren para su total desarrollo (Pedro Montserrat – LOMBRICOR SCA, 2015). En este trabajo se recalcarán las diferentes ventajas que ofrece el humus de Eisenia fetida, así como nombrar los componentes del mismo, siendo este punto sumamente importante en el desarrollo de las plantas. La lombricultura será una solución no solo para erradicar desperdicios o desechos orgánicos mediante la elaboración de compostaje, sino que quedará convertido en el regenerador y abono natural más rico del mundo. Con este producto se puede recuperar tierras erosionadas por el uso excesivo de fertilizantes químicos, que son perjudiciales en la agricultura; y para la salud de los seres humanos y demás animales al comprobarse después de muchos estudios que los llamados alimentos transgénicos son causantes de desequilibrios celulares entre ellos el cáncer. (Instituto Nacional de Innovación Agraria, 2014) El objetivo del presente Trabajo de Investigación Formativa es el de corroborar y demostrar el proceso de Compostaje y Lombricultura, hasta la obtención de compostaje y un humus de calidad superior. II. MATERIAL Y MÉTODOS 2.1. MATERIAL 2.1.1. Material Biológico - Lombriz de tierra “roja californiana” Eisenia fetida - Materia orgánica - Abono - Agua - Estacas de madera 2.1.2. Material de campo - Sacos de lona y plástico - Malla tamizadora - Palanas - Trinches - Rastrillos - Baldes - Manta de plástico

2.2. METODOS 2.2.1. PREPARACION DEL COMPOSTAJE El compostaje fue preparado con desechos orgánicos, lo que permitió la asimilación óptima de los nutrientes por parte del sistema digestivo de la lombriz. Estos compuestos fueron sobrantes de procesos agrícolas o procesos industriales, son de poca utilización ya que ocupa mucho espacio y la contaminación que puede causar. También debe estar compuesto por restos de hortalizas, papel cartón, rastrojos, plumas, cascaras de frutas, etc. Una vez obtenida la materia se empezó el armado de las camas de compostaje para para el hábitat de la lombriz. 2.2.2. CONTROL DE LA ACIDEZ Antes de incorporar estiércol a las camas en forma de sustrato como alimento, es necesario comprobar su acidez. El alimento de las lombrices se deberá tener un pH entre 6.5 y 7.3 Existe dos métodos usuales para medir el pH de la muestra del alimento que va a suministrar a la lombriz, se introduce un trozo de papel tornasol entre estiércol humedecido dentro de la mano cerrada durante 20 a 30 segundos, pasado ese tiempo se abre la mano y se comprueba que el papel tornasol ha cambiado de color, se compara con una tabla de color para apreciar el pH correspondiente a la muestra. 2.2.3. CONTROL DE LA HUMEDAD Las lombrices no presentan dentición, por lo tanto no pueden deglutir el alimento seco. La humedad óptima del sustrato o alimento va del 60 a 70%. Este grado de humedad es óptimo para el cultivo de las lombrices. Una humedad por encima del 85% podría ser perjudicial. 2.2.4. CONTROL DE TEMPERATURA La temperatura adecuada es alrededor de los 20°C. Cuando desciende por debajo de los 14°C, se debe aumentar la capa de alimento aportado en la superficie de las camas. El exceso de calor puede matar a la lombriz. 2.2.5. SIEMBRA DE LOMBRICES Antes de colocar a las lombrices en el medio ya preparado con todas las especificaciones respectivas, se hizo la prueba de supervivencia, se sembró 50 lombrices. Una vez que las lombrices han profundizado (24 horas), se pudo seguir sembrando el resto de lombrices. 2.2.6. SUMINISTRO DE ALIMENTO A la semana o cada 15 días se le empezó a suministrar alimento con todas las condiciones que se especificaron, en capas de aproximadamente 10 cm. Cuando la cama estuvo en fase de desarrollo, la cantidad de alimento suministrado y la producción de humus fueron menores, luego se retiraron las lombrices adultas, que fueron las que presentaron mayor consumo. 2.2.7. COSECHA DE LOMBRICES Una vez elaborado el humus por las lombrices, procedemos a recolectar gran parte de este de una de las camas de humus que se tiene. Luego procedemos a expandirlo sobre una manta de platico, para proceder con la selección (Cosecha de lombriz) en la cual por medio de la

selección, se recupera la lombriz para su uso futuro, reintegrándola en las camas de humus volviéndoles a dar alimento por medio del trampeado. 2.2.8. TRAMPEADO DE LOMBRIZ Método o técnica consistente en apilar una fila de compostaje en el medio de una cama de lumbricultura, cuya finalidad es la de atraer a la lombriz, que se encuentra hambrienta, a la parte superficial y de esta manera favorecer a la cosecha de lombriz.

RESULTADOS

DISCUSIÓN La lombricultura ha despertado en los últimos años un gran interés, por si repercusión en el ámbito nutricional y ecológico. La lombriz Eisenia foetida resulta ser una alternativa de reciclaje de desechos orgánicos de diferentes orígenes y como una fuente no convencional de proteínas y otros nutrientes, a bajo costo ( Domínguez et al. 2004). Las lombrices de tierra también tienen un gran impacto en las transformaciones del nitrógeno a través de modificaciones de las condiciones ambientales y de sus interacciones con los microorganismos; así su actividad en los restos orgánicos produce condiciones que favorecen la nitrificación, que resulta en la conversión rápida del nitrógeno amoniacal en nitratos, aumentando la mineralización de nitrógeno (Aira y Domínguez 2009). Las lombrices son animales invertebrados del tipo anélidos, o sea, gusanos segmentados. Son hermafroditas insuficientes y depositan sus huevos protegidos en una cápsula llamada cocón. Hasta la actualidad se conocen entre 6 y 7 mil especies diferentes de lombrices, siendo la más conocida la Lumbricus Terrestris (lombriz de tierra); ésta vive exclusivamente en la tierra y se alimenta de lamateria orgánica descompuesta presente en los suelos. En estado adulto llega a medir entre 9 y 30 cm. de largo. Su apareamiento se produce generalmente cuando asoman a comer a la superficie. La puesta de huevos se realiza a razón de un cocón por animal cada 45 a 60 días. Vive de 4 a 5 años. No todas las especies son aptas para la cría. La mayoría, requiere condiciones muy precisas y difíciles de lograr. Sin embargo existe una especie, llamada Eisenia Foétida, conocida como lombriz roja californiana, que no sólo es la que mejor se adapta al cautiverio, sino que posee características sorprendentes. En estado adulto mide entre 3,5 cm y 8,5 cm de largo, y en raros casos llega hasta 13 cm. Su peso oscila entre 0,4 y 0,6 gramos, si bien en condiciones apropiadas de cría, se logran ejemplares que pueden alcanzar 1 gramo. De naturaleza estiercolera, es capaz de ingerir también grandes cantidades de materia celulósica, como rastrojos, aserrines, pulpas de celulosa, y en general cualquier desecho orgánico en descomposición. Es muy voraz, llegando a comer hasta el 90 % de su propio peso por día. De esta ingesta, excreta entre el 50 y 60 % convertido en un nutriente natural de altísima calidad, conocido como lombricompuesto o humus de lombriz. La descomposición de la materia orgánica incluye dos fases diferentes en relación a la actividad de las lombrices de tierra, una fase activa o directa, durante la cual las lombrices procesan la materia orgánica, modificando sus propiedades físicas y su composición microbiana (Lores et

al. 2006), y una fase de maduración o indirecta durante la que los microbios asumen el control de la descomposición del material previamente procesado por las lombrices (Domínguez 2004). La duración de la fase activa no es fija, y depende de la especie y de la densidad de lombrices, así como de sus tasas de ingestión y procesado de materia orgánica (Aira y Domínguez 2008). El humus de lombriz o lombricompuesto es un regenerador y abono biorgánico que se presenta como un producto suave, liviano, desmenuzable, limpio y sin olor. Es totalmente estable, no fermentable e imputrescible. Además de ser prácticamente rico en sustancias orgánicas y en compuestos nitrogenados, contiene óptimas cantidades de calcio, potasio, fósforo y otros elementos minerales como azufre, boro, zinc, magnesio, para citar algunos, además de una vasta gama de enzimas que desarrollan un rol muy importante en la fertilidad del suelo. También elementos fitorreguladores que inciden positivamente sobre el crecimiento de las plantas. Pero aquello que hace del HUMUS un regenerador y abono muy importante y prácticamente único, es su elevada carga bacteriana total. Entre sus cualidades podemos citar las siguientes: Por sus propiedades coloidales influye positivamente en las características físicas del suelo mejora su estructura y la capacidad de retención del agua. Las plantas presentan notables mejoras, tanto en su crecimiento como en la resistencia a las enfermedades y les mejora la absorción radicular de los elementos nutritivos. Mejora notablemente las características estructurales (físicas) y químicas del suelo, no solo por los elementos nutritivos, sino también por el elevado contenido de los ácidos fúlvicos y húmicos. Facilita la solubilización de los elementos nutritivos contenidos en compuestos insolubles. Su elevada carga bacteriana y enzimática permite al suelo degradar más rápidamente compuestos contaminantes que llevan a la esterilidad. Efectúa un eficiente control del "mal de los almácigos” o dumping off, enfermedad causada por un grupo de hongos que habitan el suelo. De acuerdo a la tabla 1:

Cantidad de materia orgánica

Compostaje neto producido

Compostaje convertido a humus de lombriz

1.5 toneladas

1.5 toneladas

1,05 toneladas

Del 100% de materia orgánica destinada a la producción de compostaje, tan solo el obtenemos un 30% de producción neta de compostaje, el cual en un 70% será convertido a humus de lombriz. Para el proyecto se utilizó una tonelada y media de materia orgánica, de la cual, producto de la descomposición tan solo el 30% de ésta, es decir, se obtendrán 450 kg de compostaje. Tras la conversión a compostaje, éste debe ser utilizado como el alimento para la lombriz, la cual asimila el 30% del alimento para su metabolismo, produciendo el 70% de humus, es decir de los 1500 kg de materia orgánica utilizada se obtendrían 1050 kg de humus. Durante el proyecto de investigación Formativa, se realizaron dos controles de bioproceso, con la finalidad de controlar los rangos de ph, temperatura y humedad, (tabla 2)

Rango de valores en el compostaje Humedad Temperatura pH

Inicio: 70%-final:40% 25°C – 28°C 5.35-6.50

El control de estos 3 factores se determinó si el medio era el adecuado para la lombriz, puesto que Eiseniafoetidase desarrolla adecuadamente a una temperatura de 25°C y un pH de entre 6.5 a 7.3. En cuanto a la humedad, los microorganismos necesitan agua como medio para transportar los nutrientes y otros elementos a través de la membrana celular. El agua es esencial para disolver y transportar los nutrientes y sustratos que los organismos pueden absorber sólo como solución (Mathur, 1991). Es requerida para necesidades fisiológicas, solución de sustratos y sales, como medio de colonización bacterial y es determinante para el intercambio gaseoso (Pinto, 2001). La humedad óptima del compostaje se puede situar alrededor del 30 a 55% aunque varía dependiendo del estado físico y tamaño de las partículas, así como del sistema empleado para realizar el compostaje. El contenido de humedad ideal para el compostaje debe considerar una adecuada humedad para las necesidades fisiológicas de los microorganismos y un adecuado flujo de oxígeno para mantener las condiciones aeróbicas. Cuando la humedad es excesiva (mayor a 65°C) la proliferación microbiana es suprimida, no por la sobreabundancia de agua sino debido a que disminuye el intercambio gaseoso y por lo tanto existe menor disponibilidad de oxígeno, generando un ambiente anaeróbico (Alexander, 1977). A través de la conversión de materia orgánica a compostaje, la temperatura de la cama compostera varía de acuerdo a las etapas por las que el compostaje atraviesa, tal y como lo muestra la Tabla 3

Estado del compostaje Mesofilica Termofilica Enfriamiento -maduracion

Temperatura °C 15-25 °C 25-40 °C / 40-70°C 40-20°C

La temperatura en cualquier punto de la pila durante el compostaje se encuentra en función de cuánto calor está siendo producido por los microorganismos con respecto al que se está perdiendo por conducción, convección, enfriamiento evaporativo o calentamiento sensible del aire.

La conducción es limitada como mecanismo de transferencia ya que la conductividad térmica del compost es baja, aunque puede llegar a ser importante en pilas pequeñas con una alta relación superficie volumen. El enfriamiento evaporativo tiene un gran potencial de remover calor de la pila. Una gran cantidad de calor se utiliza para el cambio de estado líquido a vapor. Durante el proceso se pierde gran cantidad de agua, principalmente a través del proceso de enfriamiento evaporativo, lo que se traduce en una disminución de la masa total de la pila, en aproximadamente un 49% (Harper et al., 1992). La aireación del compost puede remover grandes cantidades de calor a través de este mecanismo (Miller, 1991). Y por último la convección no limita el ascenso de la temperatura, excepto en las zonas superiores y externas de la pila de compost. El humus de lombriz, resulta ser muy nutritivo para todo tipo de plantas, debido a su excelente composición. En comparación con el estiércol “crudo” el rendimiento aumenta 5-6 veces más. Y en comparación con productos químicos a lo largo de 6 años es de destaca que el incremento del cultivo tratado con lumbricomposta aumenta 250% más durante el primer año, 100% más el segundo año y 70% más el tercer año. Se reduce el tiempo de cosecha de algunas especies hortícolas como berenjenas, tomates, lechugas. Entre otras. VI. CONCLUSIONES  La lombricultura recicla todo tipo de materia orgánica obteniendo como fruto de este trabajo el humus.  El humus de lombriz obtenido es producto de calidad y 100% orgánico, con cualidades y características importantes para el desarrollo de las plantas.  La producción de compostaje y humus, es una alternativa económica y ecológica, debido a la facilidad de su producción, las propiedades del humus y porque ayudan a mejorar las cualidades del suelo .