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UNIVERSIDAD PRIVADA AUTÓNOMA DEL SUR
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
ESCUELA PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA
TESIS
“ESTUDIO COMPARATIVO DE LA COMPOSICIÓN
QUÍMICA ELEMENTAL DE COMPOST A BASE DE TRES
TIPOS DE ESTIÉRCOL, AREQUIPA, 2017”
PRESENTADA POR:
BACH. EDBERTA GOMEZ MAMANI
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE QUÍMICO
FARMACÉUTICO
ASESOR:
DR. LARRY LADISLAO RAMOS PAREDES
Arequipa-Perú
2018
UNIVERSIDAD PRIVADA AUTÓNOMA DEL SUR
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CARRERA PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA
TESIS
“ESTUDIO COMPARATIVO DE LA COMPOSICIÓN
QUÍMICA ELEMENTAL DE COMPOST A BASE DE TRES
TIPOS DE ESTIÉRCOL, AREQUIPA, 2017”
PRESENTADA POR:
BACH. EDBERTA GOMEZ MAMANI
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE FARMACIA Y
BIOQUÍMICA
APROBADO POR:
PRESIDENTE DEL JURADO
MG. ANTONIETA CALIZAYA CHIRI
PRIMER MIEMBRO DEL JURADO
MG. ELVIS GILMAR GONZALES CONDORI
SEGUNDO MIEMBRO DEL JURADO
Q.F. CARLOS ALBERTO HERRERA CÁCERES
i
DEDICATORIA
A mi Dios por haberme dado el regalo más grande de estar con vida y salud quien
me ha guiado por el sendero del saber.
A mi amada hija Alejandra quien llena mi vida de alegría y de esperanza, es el
motivo de inspiración para seguir adelante en mi vida profesional, a mi adorado
esposo Miguel Ángel Rivera del Carpio.
A mis padres Mariano y Josefa, quienes estuvieron a mi lado brindándome su apoyo
incondicional y sus consejos para hacer de mí una mejor persona.
A mis compañeros y maestros que con cada hora que transcurría infundían anhelos
de superación, por lo cual terminé esta investigación con éxito.
ii
AGRADECIMIENTOS
A Dios que permitió culminar mi tesis satisfactoriamente.
Mi eterno agradecimiento a la Universidad Autónoma del Sur por haber permitido
finalizar mis estudios universitarios y la presente investigación en tan prestigiosa
institución.
A mi asesor. Dr. Larry Ladislao Ramos Paredes por haberme guiado y colaborado
permanentemente para que este trabajo de investigación sea concluido con éxito.
A mi esposo, al que con su apoyo incondicional y constante ayuda colaboro en todo
momento, lo cual me llego de ganas día a día para poder culminar con éxito la
presente investigación.
A Corporación Golden C&E por la asesoría estadística
A Miembros de jurado calificador a la Mg. Antonieta Calisaya Chiri, Mg. Elvis Gilmar
Gonzales Condori, Q.F. Carlos Alberto Herrera Cáceres.
iii
RESUMEN
Hoy en día los problemas ambientales constituyen unos de los mayores retos para
la humanidad, y una buena forma de contribuir al cuidado del medio ambiente es
preparando compost, es una alternativa agroecológica que permite la degradación
de desechos orgánicos a través de microorganismos descomponedores benéficos,
particularmente bacterias y hongos, e incentiva el mayor uso de los mismos al
reducir el uso de fertilizantes químicos. Los fertilizantes son necesarios para
proveer a los cultivos de nutrientes del suelo que están faltando. Con los
fertilizantes, los rendimientos de los cultivos pueden a menudo duplicarse o más
aún triplicarse. En la presente investigación se realizó la evaluación de tres tipos de
compost con diferentes procedencias de estiércol y residuos orgánicos más
representativos de uso doméstico, con el objetivo de elaborar abonos orgánicos por
medio del proceso de compostaje, que cumplan con los parámetros de calidad
establecidos y puedan ser utilizados en cultivos con potencial forrajero. El trabajo
tuvo como objetivo principal evaluar el contenedor para compostaje en cuanto a
diferencias en la composición química del compost casero a base de tres tipos de
estiércol, a partir de este experimento se dieron los resultados comparativos, desde
la elaboración del compost, las características físicas, químicas y finalmente, la
calidad del compost en sus principales constituyentes. El estudio comprendió la
realización de tres tipos de compost con tres tipos de estiércol (cuy, alpaca y
gallinaza). Evaluando variables como: pH, humedad, porcentaje de Carbono,
porcentaje de Nitrógeno, relación C/N, y Fósforo. Dando como resultado: el pH de
los tres tipos de compost estuvo dentro del rango adecuado, el porcentaje de
humedad en el compost cuy y alpaca presentan un adecuado porcentaje de
humedad (46.49 y 33.52%, respectivamente). La relación C/N estuvo dentro de lo
normal.
Palabras Clave: compost, estiércol de cuy, estiércol de alpaca, gallinaza, pH,
relación C/N.
iv
ABSTRACT
Today environmental problems are one of the greatest challenges for humanity, and
a good way to contribute to the care of the environment is preparing compost, it is
an agroecological alternative that allows the degradation of organic waste through
beneficial decomposer microorganisms, particularly bacteria and fungi, and
encourages greater use of them by reducing the use of chemical fertilizers.
Fertilizers are needed to provide crops with soil nutrients that are lacking. With
fertilizers, crop yields can often double or even triple. In the present investigation
the evaluation of three types of compost with different manure origins and more
representative organic residues for domestic use was carried out, in order to
elaborate organic fertilizers through the composting process, which comply with the
established quality parameters and can be used in crops with forage potential. The
main objective of the work was to evaluate the container for composting in terms of
differences in the chemical composition of the home compost based on three types
of manure, from this experiment the comparative results were given, from the
elaboration of the compost, the physical characteristics, chemical and finally, the
quality of the compost in its main constituents. The study included the realization of
three types of compost with three types of manure (guinea pig, alpaca and chicken
manure). Evaluating variables such as: pH, humidity, percentage of Carbon,
percentage of Nitrogen, C / N ratio, and Phosphorus. Given as a result: the pH of
the three types of compost was within the adequate range, the percentage of
moisture in the compost guinea pig and alpaca present an adequate percentage of
humidity (46.49 and 33.52%, respectively). The C / N ratio was within normal.
Keywords: compost, guinea pig manure, alpaca manure, chicken manure, pH, C /
N ratio.
v
ÍNDICE
CARÁTULA
DEDICATORIA ......................................................................................................... i
AGRADECIMIENTOS ............................................................................................. ii
RESUMEN ............................................................................................................. iii
ABSTRACT ............................................................................................................ iv
ÍNDICE .................................................................................................................... v
ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................. vii
INDICE DE FIGURAS ............................................................................................ ix
INTRODUCCIÓN .................................................................................................... x
CAPÍTULO I ........................................................................................................... 1
EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ................................................................... 1
1.1. Planteamiento del problema de investigación ................................................. 1
1.2. Formulación del problema ............................................................................... 1
1.3. Objetivos ......................................................................................................... 2
1.4. Justificación ..................................................................................................... 3
CAPÍTULO II .......................................................................................................... 5
MARCO TEÓRICO ................................................................................................. 5
2.1. Antecedentes de investigación ..................................................................... 5
2.1.1. A nivel internacional .................................................................................... 5
2.1.2. A nivel nacional ............................................................................................ 6
2.1.3. A nivel local .................................................................................................. 7
2.2. Base teórica .................................................................................................... 9
2.3. Definición de términos ................................................................................... 20
2.4. Hipótesis ........................................................................................................ 22
2.5. Variables ....................................................................................................... 23
2.5.1. Variables de estudio ................................................................................... 23
2.5.2. Definición conceptual de la variable ........................................................... 23
2.5.3. Definición operacional de la variable .......................................................... 24
2.5.4. Operacionalización de variables ................................................................. 25
CAPÍTULO III ....................................................................................................... 26
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN .......................................................... 26
vi
3.1. Tipo y nivel de investigación ....................................................................... 26
3.1.1. Diseño de la investigación .......................................................................... 26
3.1.2. Nivel de la investigación ............................................................................. 26
3.1.3. Tipo de investigación .................................................................................. 26
3.2. Descripción del ámbito de la Investigación .................................................... 26
3.2.1. Ubicación espacial ..................................................................................... 26
3.2.2. Ubicación temporal ..................................................................................... 26
3.3. Población y muestra ...................................................................................... 26
3.4. Técnicas e instrumentos de recojo de datos ................................................. 27
3.4.1. Técnicas ..................................................................................................... 27
3.4.2. Instrumentos ............................................................................................... 38
CAPÍTULO IV ....................................................................................................... 39
RESULTADOS ..................................................................................................... 39
4.1. Análisis estadístico para la comparación de Humedad ................................. 39
4.2. Análisis estadístico para la comparación de pH ............................................ 46
4.3. Análisis estadístico para la comparación del porcentaje de carbono ............ 50
4.4. Análisis estadístico para la comparación del contenido de nitrógeno ........... 53
4.5. Análisis estadístico para la comparación del contenido de fósforo ............... 56
CAPÍTULO V ........................................................................................................ 59
DISCUSIÓN ......................................................................................................... 59
CONCLUSIONES ................................................................................................. 66
RECOMENDACIONES ........................................................................................ 68
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 69
ANEXO ................................................................................................................. 74
vii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 3.1. Composición de los residuos sólidos para compostaje casero a base
de estiércol de cuy ............................................................................ 27
Tabla 3.2. Composición de los residuos sólidos para compostaje casero a base
de estiércol de alpaca ....................................................................... 27
Tabla 3.3. Composición de los residuos sólidos para compostaje casero a base
de gallinaza ....................................................................................... 28
Tabla 3.4. Clasificación de la materia orgánica .................................................. 35
Tabla 4.1. Composición química elemental de compost casero con estiércol de
cuy ..................................................................................................... 39
Tabla 4.2. Composición química elemental de compost casero con estiércol de
alpaca ................................................................................................ 40
Tabla 4.3. Composición química elemental de compost casero con estiércol de
gallinaza ............................................................................................ 41
Tabla 4.4. Composición química elemental del compost comercial ................... 42
Tabla 4.5. Valores promedio de pH de compost ................................................ 46
Tabla 4.6. Análisis de Varianza con respecto al pH de compost ........................ 46
Tabla 4.7. Test de Dunnett de comparación usando compost comercial como
control ............................................................................................... 47
Tabla 4.8. Test de LSD de comparación de grupos en función al pH ................ 48
Tabla 4.9. Resultados del análisis de humedad de compost ............................. 48
Tabla 4.10. Análisis de Varianza con respecto a humedad de compost .............. 49
Tabla 4.11. Test de Dunnett de comparación en función a humedad .................. 49
Tabla 4.12. Test de LSD de comparación en función a humedad ........................ 50
Tabla 4.13. Valores promedio del porcentaje de carbono en compost ................. 51
Tabla 4.14. Análisis de Varianza con respecto al porcentaje de carbono en
compost ............................................................................................. 51
Tabla 4.15. Test de Dunnett de comparación en función al porcentaje de carbono
.......................................................................................................... 52
Tabla 4.16. Test de LSD de comparación en función a carbono .......................... 53
viii
Tabla 4.17. Valores promedio de nitrógeno porcentual en compost .................... 53
Tabla 4.18. Análisis de Varianza con respecto a nitrógeno en compost .............. 54
Tabla 4.19. Test de Dunnett de comparación en función a nitrógeno .................. 54
Tabla 4.20. Test de LSD de comparación en función a nitrógeno ........................ 55
Tabla 4.21. Valores promedio de fósforo en mg/kg en compost .......................... 56
Tabla 4.22. Análisis de Varianza con respecto a fósforo en compost .................. 56
Tabla 4.23. Test de Dunnett de comparación en función a fósforo ...................... 57
Tabla 4.24. Test de LSD de comparación en función a fósforo ............................ 58
ix
INDICE DE FIGURAS
Figura 4.1. Análisis comparativo del pH correspondiente a los diferentes tipos
de compost. ....................................................................................... 42
Figura 4.2. Análisis comparativo del contenido de humedad correspondiente a
los diferentes tipos de compost. ........................................................ 43
Figura 4.3. Análisis comparativo del contenido de carbono correspondiente a
los diferentes tipos de compost. ........................................................ 44
Figura 4.4. Análisis comparativo del contenido de nitrógeno correspondiente a
los diferentes tipos de compost. ........................................................ 44
Figura 4.5. Análisis comparativo de la relación carbono/nitrógeno
correspondiente a los diferentes tipos de compost. .......................... 45
Figura 4.6. Análisis comparativo del contenido de fósforo correspondiente a
los diferentes tipos de compost. ........................................................ 45
Figura 4.7. Comparación de grupos (Dunnett) en función al pH ......................... 47
Figura 4.8. Comparación de grupos (Dunnett) en función a humedad ................ 50
Figura 4.9. Comparación de grupos (Dunnett) en función a carbono (%) ........... 52
Figura 4.10. Comparación de grupos (Dunnett) en función a nitrógeno ............... 55
Figura 4.11. Comparación de grupos (Dunnett) en función a fósforo ................... 57
x
INTRODUCCIÓN
Con el incremento de la población mundial, también se incrementa la generación
de los residuos sólidos y al mismo tiempo disminuye la calidad de vida, ya que la
mala disposición de estos genera un impacto negativo en el medio ambiente que
nos rodea. Frente a este problema surge como alternativa el compostaje como
método de reutilización y aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos,
contribuyendo de esa forma con la reducción de los residuos sólidos urbanos.
Esta tecnología permite la valorización de los residuos orgánicos mediante la
degradación y estabilización de su contenido en materia orgánica. El compostaje
difiere de otros sistemas de descomposición en que la temperatura y velocidad de
descomposición se alteran generalmente por intervención del hombre. Las
transformaciones que se producen en un proceso de compostaje presentan ciertos
aspectos en común con los mecanismos de humificación en el medio natural, se
diferencia fundamentalmente por la concurrencia de unas condiciones ecológicas
menos complejas, la ausencia de un sustrato mineral predominante, y la duración
mucho más reducida del proceso.
La producción de compost abarca desde sistemas sencillos de muy bajo costo
hasta instalaciones de elevada automatización y complejidad, que dependiendo de
una adecuada planificación, permiten compostar los residuos orgánicos de una
vivienda hasta la totalidad de los residuos orgánicos municipales, biosólidos y
residuos agroindustriales de grandes generadores.
En los últimos años se ha incrementado el consumo del abono orgánico y se está
valorando aún más la obtención de lo natural a través de los diferentes métodos y
el consumo minimizando los residuos orgánicos generados quedando demostrado
que teniendo la materia prima, la técnica correcta se puede conseguir compostaje
en menor tiempo y a la vez dar un impacto positivo con la actividad, por lo que en
la tesis queremos demostrar que el compostaje realizado con diferentes materias
primas.
Son estas las razones que impulsaron la ejecución de la presente Investigación
para la cual se plantearon diferentes interrogantes que van a ser absueltas en el
desarrollo de la tesis.
1
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
1.1. Planteamiento del problema de investigación
El manejo de residuos sólidos orgánicos, se ha convertido en un problema en el
cual se ven amenazados el equilibrio ecológico y el bienestar del hombre. Los
residuos orgánicos constituyen la principal fuente de contaminación de nuestra
ciudad, pero a la vez constituye una apreciable fuente de materia orgánica para
la elaboración de un compost, comerciable y útil para los procesos de producción
agrícola.(7)
El crecimiento demográfico y la industrialización han llevado a reestructurar la
manera de cómo las comunidades deben manejar y tratar sus desechos, es así
como la visión actual no está basada únicamente en la implementación de
sistemas de tratamiento para eliminar sustancias indeseables sino, también
involucra aspectos asociados a la minimización, prevención, aprovechamiento
y reusó de los recursos presentes en dichos desechos.(1)
El compostaje es un proceso biológico aeróbico en el que sustratos orgánicos
son oxidados a formas biológicamente estables como el humus. Las aplicaciones
más habituales del compostaje son el tratamiento de residuos sólidos
orgánicos.(2)
1.2. Formulación del problema
A. Problema principal
¿Cuál es la diferencia en la composición química elemental del compost casero
a base de tres tipos de estiércol, Arequipa, 2017?
B. Problemas secundarios
¿Cuál es la composición química elemental del compost casero a base de
estiércol de cuy?
2
¿Cuál es la composición química elemental del compost casero a base de
estiércol de alpaca?
¿Cuál es la composición química elemental del compost casero a base de
gallinaza?
¿Cuál es la composición química elemental del compost comercial de
referencia?
¿Cuál es la diferencia en la composición química elemental de compost casero
en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto al pH?
¿Cuál es la diferencia en la composición química elemental de compost casero
en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a humedad?
¿Cuál es la diferencia en la composición química elemental de compost casero
en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a carbono?
¿Cuál es la diferencia en la composición química elemental de compost casero
en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a nitrógeno?
¿Cuál es la diferencia en la composición química elemental de compost casero
a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a la relación carbono/nitrógeno?
¿Cuál es la diferencia en la composición química elemental de compost casero
a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a fósforo?
1.3. Objetivos
A. Objetivo general
Determinar la diferencia en la composición química elemental del compost
casero a base de tres tipos de estiércol, Arequipa, 2017
B. Objetivos específicos
Establecer la composición química elemental del compost casero a base de
estiércol de cuy
Establecer la composición química elemental del compost casero a base de
estiércol de alpaca
Establecer la composición química elemental del compost casero a base de
gallinaza
3
Establecer la composición química elemental del compost comercial de
referencia
Determinar la diferencia de pH de los compost en base a diferentes tipos de
estiércol
Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero
en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a humedad
Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero
en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a carbono
Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero
en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a nitrógeno
Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero
a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a la relación carbono/nitrógeno
Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero
a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a fósforo
1.4. Justificación
La presente investigación se caracteriza por:
a. Ser de actualidad, en la ciudad de Arequipa, el manejo de los residuos
sólidos se limita a un simple depósito dentro de un relleno sanitario, que no
es manejado adecuadamente, por lo que genera problemas de
contaminación, debido a la producción de gas metano (de efecto
invernadero) y la liberación de amoniaco y otros gases provenientes de su
descomposición, así como a los lixiviados que se infiltran en el subsuelo (4)
b. Tener trascendencia, así, el presente proyecto se realizó con el objeto de
disminuir el flujo de residuos orgánicos hacia los botaderos a cielo abierto
que son utilizados en la ciudad, aprovechando aquellos provenientes del uso
diario, que en la ciudad de Arequipa son 0.76 kg/habitante/día de los cuales
aproximadamente un 60% corresponde a desechos orgánicos susceptibles
de ser transformados en compost, producto totalmente orgánico
aprovechable por el suelo y por las plantas, mejorando la estructura del suelo
4
y aportando nutrientes de una forma equilibrada a la vez que se ahorra
dinero en fertilizantes químicos que son tóxicos para el medio ambiente.(1)
c. Producir compost es una de las formas más efectivas para combatir el
cambio climático. (4).
d. Fertilizantes químicos en los cultivos hace que detenga actividad microbiana,
perjudicándose el nicho ecológico. Son utilizaos, para obtener mayores
producciones y para aumentarla calidad del cultivo. El uso indiscriminado de
estos fertilizantes es factor principal de la contaminación del suelo,
perjudicial para la microfauna existente en el suelo (18).
5
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes de investigación
2.1.1. A nivel internacional
Martín(2), analizó diferentes técnicas analíticas (análisis térmico, RMN de giro de
ángulo mágico de polarización cruzada de (CPMAS) y la espectroscopia infrarroja
transformada por Fourier (FT-IR)) para estudiar los cambios de la materia orgánica
durante el co-compostaje del estiércol de cerdo y los residuos de tratamiento de
algodón. Para asegurar la validez de los resultados, el proceso de compostaje se
desarrolló en diferentes escenarios: en condiciones de una planta piloto
experimental, utilizando el sistema de pila estática, y en condiciones reales en una
granja de cerdos, utilizando el sistema de pila de inflexión. Además, se determinó
el índice de estabilidad térmica (R1), antes y después de una extracción con agua,
para evaluar el efecto de eliminar las sales inorgánicas solubles en agua en el
análisis térmico. Los resultados de los métodos térmicos mostraron la degradación
de la materia orgánica más lábil durante el compostaje; R1 aumentó durante el
compostaje en todas las pilas, sin ninguna influencia de la presencia de iones
inorgánicos solubles en agua en la muestra. Mostró una disminución en la
abundancia de las moléculas de hidratos de carbono y un aumento en los
materiales alifáticos durante el compostaje, debido a un efecto de concentración.
Castillo(3),desarrollo la caracterización química y física del vermicompost, y su
mezcla más adecuada en rendimiento y calidad. El diseño experimental fue de
bloques completos al azar con cinco tratamientos y cinco repeticiones: T1 (100%
estiércol E); T2 (100% los residuos de cocina DC); T3 (75% E y 25% DC); T4 (50%
E y 50% DC); T5 (25% E y 75% DC). Estas mezclas fueron compostados durante
90 días y la acción de lombrices (Eisenia foetida Savigny, 1826). Las
determinaciones en vermicompost fueron sobre el rendimiento de tamiz, el
porcentaje de pérdida de peso, nitrógeno potencialmente disponible, fósforo
disponible, potasio extractable, materia orgánica y pH. No se encontraron
diferencias significativas entre las mezclas en comparación con los materiales
6
puros. El vermicompost producido a partir de 100% de estiércol presentó el mayor
contenido de N y P; y los niveles de pH y P más altos se encontraron en los
tratamientos T2 y T5. El mejor rendimiento al tamizado fue para T1 y la menor
pérdida de peso fue para el T3.(1)
2.1.2. A nivel nacional
Delgado (4), realizó el tratamiento de lodos de aguas residuales por medio del
método de compostaje. El objetivo del estudio fue evaluarla eficiencia del proceso
en la higienización del lodo y evaluar también la calidad del producto final “el
Compost” como un sustrato orgánico que puede ser utilizado como mejorador del
suelo para fines agrícolas.
Se entiende por compostaje la degradación bioquímica de una mezcla de residuos
orgánicos, con un material de soporte como pasto, viruta, aserrín, papel, otros, en
condiciones controladas de temperatura, humedad, pH, aireación.
El producto obtenido o “compost” es generalmente utilizado como mejorador y/o
acondicionador de suelos degradados.
El trabajo experimental consistió en el diseño y operación de tres tipos de pilas de
volteo, cada una con tres repeticiones, las mismas que tienen entre su composición
lodos residuales provenientes de la Planta de Tratamiento Aguas Residuales de la
Universidad Nacional de Ingeniería “UNITRAR”. Las nueve pilas se operaron entre
los meses de Octubre del 2006 a Enero del 2007, en la ciudad de Trujillo donde la
temperatura ambiental tomada durante los 105 días que duró el proceso, oscilo
entre los 18°C y los 30°C. Los tres tipos de pila tuvieron el mismo volumen de lodo
residual y la misma cantidad de material de soporte. El primer tipo de pila operó con
lodo de digestión anaeróbica proveniente del Reactor Anaerobio de Flujo
Ascendente (31,6%), poda de pasto (2,6%) y broza de espárrago (65.8%), el
segundo tipo de pila operó con lodo proveniente de la Laguna Facultativa (31,6%),
poda de pasto (2,6%) y broza de espárrago (65,8%) y finalmente el tercer tipo de
pila operó con lodo proveniente del Estanque donde crían peces (33,3%), poda de
pasto (2,6%) y broza de espárrago (64,1%) (Todos los % son en peso en base
húmeda). Las pilas alcanzaron una temperatura máxima promedio interna que
osciló entre 50,24°C y 56,22°C.
Después de un período de maduración de 25 días el compost que se obtuvo resulto
benéfico al suelo pero para usar con restricción ya que si bien se logró disminuir la
7
concentración de Coliformes Totales y Termo tolerantes, no se logró higienizar los
lodos en su totalidad.
Buendía(5), utilizó la biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos que
es una técnica que consiste en usar organismos vivos para el consumo de los
hidrocarburos de petróleo en el suelo. Esta alternativa de bajo costo permite la
recuperación de suelos contaminados con hidrocarburos de petróleo, reduciendo
las concentraciones a niveles que no son tóxicos para las plantas (5000 mg/kg de
suelo). Para confirmar o descartar la disminución de Hidrocarburos Totales de
Petróleo de un suelo de la Refinería la Pampilla, ubicado en Carretera Ventanilla
Km 25. Distrito, Ventanilla. Provincia, Callao. Se instaló el experimento a nivel de
bioensayo, en el Laboratorio de Fertilidad de suelos de la Universidad Nacional
Agraria la Molina, aplicándose el modelo estadístico de Diseño Experimental
Completamente al Azar (DCA), con tres repeticiones y doce tratamientos sumando
un total de 36 macetas experimentales, para lo cual se empleó estiércol y aserrines
como sustrato a la planta indicadora de “maíz” Zea mays, L sembrados y
controlados por un periodo de dos meses. Los resultados de la dosificación del
suelo contaminado por hidrocarburos, estiércol y aserrín en promedio disminuyo
22,5% el contenido de hidrocarburos en el suelo empleando solo estiércol
disminuyo solo 16,5% y usando solamente aserrines disminuyo 9,6%. Lo cual se
ha corroborado y complementado con los resultados de la planta indicadora maíz,
de las variables altura de la planta, peso seco foliar y peso seco radicular
respectivamente. Comparando los tratamientos del experimento el que mejor ha
remediado los suelos fue el tratamiento (T3) suelo contaminado más vacaza más
aserrín de bolaina, puesto que la concentración inicial de hidrocarburos totales de
petróleo (TPH) fue de 21,81 g de TPH/kg de suelo, ha disminuido en 16,28 g de
TPH/kg de suelo, que representa una reducción del 25%. Siendo este tratamiento
lo más recomendable a usar.
2.1.3. A nivel local
Butron (6), realizó entre noviembre del 2014 a febrero del 2015 en el “fundo Tasarao”
del Distrito de Santa Isabel de Siguas de Arequipa; ubicada a 16° 19’ 11’’ latitud
sur, 72° 06’ 10’’ longitud norte y 1340 m.s.n.m. Los objetivos fueron: Determinar el
mejor nivel de bocashi y te de compost en el rendimiento de grano seco de frejol
8
var. Canario; determinar el comportamiento agronómico por efecto de los
tratamientos así como determinar la mejor rentabilidad del cultivo.
Se estudiaron tres niveles de bocashi (5, 10 y 15 t.ha-1) y dos niveles de té de
compost (25% y 50%) de cuya interacción se dispusieron 6 tratamientos en diseño
experimental de bloques completos al azar, con arreglo factorial 3 x 2. Bocashi fue
incorporado al suelo en la preparación de terreno en dosis completa. El té de
compost fue aplicado por aspersión foliar cada 10 días hasta los 70 días de la
siembra (7 aplicaciones) en las dosis propuestas por cada tratamiento. Se utilizó la
prueba de Tuckey (0,05) para evaluar diferencias estadísticas significativas en los
resultados logrados por los tratamientos estudiados.
El mayor rendimiento de grano seco de frejol de la variedad canario llegó a 3320
kg.ha-1 el mismo fue producto de la incorporación al suelo de 1 T/ha de bocashi
junto a aplicaciones de té de compost al 25% (B15T25) evidenciando diferencia
estadística significativa (Tuckey: 0,05) frente a las demás interacciones. La mejor
respuesta agronómica del cultivo de frejol de la variedad canario también se logró
por la incorporación de Bl5T25 debido a que favoreció la altura de plantas (58,2
cm); número de flores por planta (90,2); número de vainas por planta (86,4) y
tamaño de vainas (12,1cm); en todas las determinaciones se presentó diferencias
estadísticas significativas (Tuckey: 0,05) respecto a los demás tratamientos. La
mejor rentabilidad neta fue 0,341(34, 1%) el mismo que se logró también por la
interacción B 15T25 así como por la interacciónBIOT25 (10 t.ha-1 de bocashi junto
a té de compost al25%).
Argote(7), realizó en el Valle de Camaná, ubicado en el departamento de Arequipa,
provincia de Camaná, distrito de Mariscal Cáceres San José. Geográficamente el
fundo está ubicado entre las coordenadas 16º37’50” latitud Sur y entre los 72º43’31”
longitud oeste, a una altitud de 10 m.s.n.m. con suelo de textura arena franca,
siendo la conducción del experimento de enero del 2014 a agosto del 2014 con el
objetivo de determinar el mejor nivel de compost de paja de arroz para la producción
de frijol canario. Se utilizó el frijol canario 2000 evaluando diferentes niveles de
compost, formado de paja de arroz y estiércol en una relación 3:1, con 0-15-20-25
y 30 T/ha, establecidos en un diseño de bloques completamente al azar con cuatro
repeticiones utilizando una siembra al voleo, aplicando el riego por gravedad. Las
variables evaluadas fueron relación raíz/vástago a los 40, 80, y 120 días, número
9
de vainas por planta, peso de vainas por planta, rendimiento de forraje verde,
rendimiento de materia seca y análisis de suelo al inicio y fin del ciclo del cultivo.
Los resultados obtenidos muestran que el mayor promedio respecto a la relación
raíz/vástago a los 40 días lo obtuvo el T4 (30 T/ha de compost) con 0,37; a los 80
días lo obtuvo el T1 (15 T/ha de compost) con 0,64 y a los 120 días lo obtuvo el T4
(30 T/ha de compost) con 0,49, no existiendo diferencia significativa entre
tratamientos en ningún momento. El T4 con 30 T/ha de compost destacó en la
evaluaciones de número de vainas por planta con un promedio de 25,8; peso de
vainas por planta con 207.34 g.; rendimiento de forraje verde con 2,080 kg/m2 y
rendimiento de materia seca con 1,088 kg/m2, presentándose diferencia
significativa con los demás tratamientos en las evaluaciones realizadas a excepción
del número de vainas. Los análisis de suelo al final del experimento muestran que
el compostaje de paja de arroz más estiércol en la relación 3:1 incrementó
ligeramente la materia orgánica del suelo y mantuvo la porosidad. Por los
resultados mostrados el T4 (30 T/ha de compost), con el mayor nivel de compost
tiene efectos positivos sobre el suelo, así como sobre la planta.
2.2. Base teórica
2.2.1. Los residuos sólidos orgánicos
Flores (11), define y clasifica los residuos sólidos orgánicos de la siguiente
manera:
A. Definición
Los residuos sólidos orgánicos son aquellos residuos que provienen de restos
de productos de origen orgánico, la mayoría de ellos son biodegradables (se
descomponen naturalmente). Se pueden desintegrar o degradar rápidamente,
(restos de comida, frutas y verduras, carne, huevo, etcétera) o pueden tener un
tiempo de degradación más lento, como el cartón y el papel. (11)
B. Clasificación
Existen muchas formas de clasificación de los residuos sólidos orgánicos, sin
embargo, las dos más conocidas están relacionadas con su fuente de
generación y con su naturaleza y/o características físicas.
a. Residuos sólidos orgánicos provenientes del barrido de las calles:
Consideramos dentro de esta fuente a los residuos almacenados también en
las papeleras públicas; su contenido es muy variado, pueden encontrarse
10
desde restos de frutas hasta papeles y plásticos. En este caso, sus
posibilidades de aprovechamiento son un poco más limitadas, por la dificultad
que representa llevar adelante el proceso de separación física. (11)
b. Residuos sólidos orgánicos institucionales:
Residuos provenientes de instituciones públicas (gubernamentales) y
privadas. Se caracteriza mayormente por contener papeles y cartones y
también residuos de alimentos provenientes de los comedores institucionales.
(11)
c. Residuos sólidos de mercados
Son aquellos residuos provenientes de mercados de abastos y otros centros
de venta de productos alimenticios. Es una buena fuente para el
aprovechamiento de orgánicos y en especial para la elaboración de compost
y fertilizante orgánico.
d. Residuos sólidos orgánicos de origen comercial
Son residuos provenientes de los establecimientos comerciales, entre los que
se incluyen tiendas y restaurantes. Estos últimos son la fuente con mayor
generación de residuos orgánicos debido al tipo de servicio que ofrecen como
es la venta de comidas. Requieren de un trato especial por ser fuente
aprovechable para la alimentación de ganado porcino (previo tratamiento). (11)
e. Residuos sólidos orgánicos domiciliarios
Son residuos provenientes de hogares, cuya característica puede ser variada,
pero que mayormente contienen restos de verduras, frutas, residuos de
alimentos preparados, podas de jardín y papeles. Representa un gran
potencial para su aprovechamiento en los departamentos del país.(11)
C. El problema de los residuos
El continuo aumento de la cantidad de residuos que se generan está
provocando importantes problemas. Entre los bienes que se usan cada vez
hay más objetos que están fabricados para durar unos pocos años y después
ser sustituidos por otros y que no compensa arreglar porque resulta más caro
que comprar uno nuevo. Muchos productos, desde los pañuelos o servilletas
de papel, hasta las maquinillas de afeitar, los pañales, o las latas de bebidas,
están diseñados para ser usados una vez y luego ser desechados. Se usan
11
las cosas y se desechan en grandes cantidades, sin que haya conciencia
clara, en muchos casos, de que luego algo hay que hacer con todos estos
residuos. (11)
D. Gestión de los residuos
Es posible generar menos residuos y aprovecharlos en otros procesos de
fabricación. Continuamente están saliendo nuevas tecnologías que permiten
fabricar con menor producción de residuos, lo que tiene la ventaja de que los
costes se reducen porque se desperdicia menos materia prima y no hay que
tratar tanto residuo. En la actualidad, en la mayor parte de los sectores
industriales, existen tecnologías limpias y el problema es más de capacidad
de invertir de las empresas y de formación en los distintos grupos de
trabajadores que de otro tipo. Muchas empresas están reduciendo
llamativamente la emisión de contaminantes y la generación de residuos,
ahorrándose así mucho dinero. Pero al final de los procesos industriales
siempre se generan más o menos residuos. Con la tecnología actual sería
posible reducir el impacto negativo de cualquier contaminante a prácticamente
cero. Pero hacerlo así en todos los casos sería tan caro que paralizaría otras
posibles actividades. Por eso, en la gestión de los residuos tóxicos se busca
tratarlos y almacenarlos de forma que no resulten peligrosos, dentro de un
costo económico proporcionado. Esto se consigue con diversos
procedimientos, dependiendo de cuál sea el tipo de residuo. Así se tiene:(11)
E. Tratamientos físicos, químicos y biológicos.
Consiste en someter al residuo a procesos físicos (filtrado, centrifugado,
decantado, etc.); biológicos (fermentaciones, digestiones por
microorganismos, etc.) o químicos (neutralizaciones, reacciones de distinto
tipo). De esta forma se consigue transformar el producto tóxico en otros que
lo son menos y se pueden llevar a vertederos o usar como materia prima para
otros procesos. Las plantas de tratamiento tienen que estar correctamente
diseñadas para no contaminar con sus emisiones. (11)
a. Incineración.
Quemar los residuos en incineradoras especiales suele ser el método, cuando
se hace con garantías, de deshacerse de los residuos tóxicos. Disminuye su
volumen drásticamente y, además permite obtener energía en muchos casos.
12
Sus aspectos negativos están en las emisiones de gases y en las cenizas que
se forman. Tanto unos como otros suelen ser tóxicos y no pueden ser echados
a la atmósfera sin más o vertidos en cualquier sitio.
b. Vertido
Al final de todos los procesos siempre hay materias que hay que depositar en
un vertedero para dejarlas allí acumuladas. Esta es una parte especialmente
delicada del proceso. Los vertederos de seguridad deben garantizar que no se
contaminan las aguas subterráneas o superficiales, que no hay emisiones de
gases o salida de productos tóxicos y que las aguas de lluvia no entran en el
vertido, porque luego tendrían que salir y lo harían cargadas de contaminantes.
En la práctica esto es muy difícil de realizar, aunque se han realizado progresos
en el diseño de estos vertederos.(11)
2.2.2 Compost
El compost se define como el producto de la descomposición biológica de la
materia orgánica de los residuos en condiciones de control. Este proceso se
puede realizar con o sin oxígeno, es decir, compost aeróbico o anaeróbico. El
compost aeróbico, si se realiza correctamente puede resultar en poco tiempo
en un producto libre de elementos patógenos; el compost anaeróbico necesita
más tiempo y frecuentemente está libre de elementos patógenos y olores. Se
establecen las diferencias entre compost aerobio y anaerobio, y a partir de
éstas, se puede establecer el método a utilizar según las características
requeridas del producto y de los materiales que se dispongan para el proceso
de compostaje. Las nuevas células que se producen en el proceso de
compostaje, se convierten en parte de la biomasa activa implicada en la
conversión de materia orgánica, y cuando éstas se mueren se convierten en
parte del compost. (11)
A. Las materias primas del compost
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. Pueden emplearse para hacer compost o como
acolchado. Los restos vegetales jóvenes como hojas, frutos, tubérculos, etc.
13
son ricos en nitrógeno y pobres en carbono. Los restos vegetales más
adultos como troncos, ramas, tallos, etc. son menos ricos en nitrógeno.
Las ramas de poda de los frutales. Es preciso triturarlas antes de su
incorporación al compost, ya que con trozos grandes el tiempo de
descomposición se alarga.
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 refieren a todos aquellos restos orgánicos procedentes
de las cocinas como pueden ser restos de fruta y hortalizas, restos de
animales de mataderos.
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.
Plantas marinas. Anualmente se recogen en las playas grandes cantidades
de fanerógamas marinas como Posidonia oceánica, que pueden emplearse
como materia prima para la fabricación de compost ya que son compuestos
ricos en N, P, C, oligoelementos y biocompuestos cuyo aprovechamiento en
agricultura como fertilizante verde puede ser de gran interés.
Algas. También pueden emplearse numerosas especies de algas marinas,
ricas en agentes antibacterianos y anti fúngicos y fertilizantes para la
fabricación de compost(12).
B. El compost como producto final
El compost no es considerado un fertilizante, pero puede ser comparado
como un suelo de alta calidad, dado que cuenta con un contenido de
nitrógeno, fósforo y potasio suficientes para la mejora de tierras pobres, por
lo que aporta materia orgánica, retiene el agua y libera gradualmente los
nutrientes, trayendo grandes beneficios a largo plazo con la mejora de los
cultivos. Cuando se agrega el compost al suelo, éste lo renueva y aumenta
su vida, al promover la proliferación de microorganismos que participan en
los procesos de humificación, incrementando la retención de agua,
14
ayudando a optimizar los sistemas de riego. El compost también favorece a
la porosidad del suelo, ya que permite el mejoramiento de la aireación,
mejorando la capacidad de intercambio iónico y reduciendo la
contaminación. (13)
C. Índices de calidad del compost
El compost como producto final debe estar basado en unos rangos
permisibles de parámetros físicos, químicos y microbiológicos, que puedan
asegurar el uso y la comercialización de éste, por lo que deben de cumplir
con estándares de calidad que puedan proteger el ambiente y la salud
pública. Puede darse el caso que algunos sustratos orgánicos que han sido
sometidos a un proceso de compostaje contengan metales pesados,
ocasionando una variación significativa en la calidad final del producto, ya
que estos elementos pueden penetrar en la cadena alimenticia a través de
las plantas, aumentando el grado de toxicidad en humanos y animales. Hay
que resaltar que la calidad del compost está determinada por los materiales
iníciales que han sido acopiados para ser procesados en las pilas, sobre
todo por el contenido de la materia orgánica y los nutrientes que estos
puedan aportar. Se han usado tradicionalmente parámetros físico-químicos
y microbiológicos como índices o requerimientos de calidad del compost,
este último es de vital importancia, dado que es utilizado como medida de
garantía higiénica y sanitaria para el uso del compost. El contenido de
nutrientes en el compost puede ser muy variado, porque depende de los
nutrientes iniciales de los materiales que se han utilizado. Se muestra los
rangos permisibles de los parámetros físicos y químicos más significativos
del compost, estos rangos suelen ser muy amplios.(9)
D. Caracterización fisicoquímica del compost
La estructura fisicoquímica de los materiales utilizados en la elaboración del
compost, incide directamente en la asimilación microbiana de los minerales
en el proceso. Los factores fisicoquímicos que cuentan en este aspecto son:
Temperatura
De acuerdo a las fases por las que atraviesa la descomposición de materia
orgánica, la temperatura va cambiando gradualmente hasta alcanzar un
máximo de 70 ºC para luego descender y estabilizarse. La temperatura al
15
momento de la cosecha del compost debe ser estable y debe alcanzar el
grado de la temperatura ambiental o máximo 25 ºC .El rango óptimo de
temperatura es de 40 –70 ºC. La más satisfactoria es usualmente 60 ºC. Sin
embargo, para mantener temperaturas altas durante la descomposición es
necesario proporcionar condiciones aeróbicas.(13)
Humedad
En el proceso de compostaciones es importante que la humedad alcance
unos niveles óptimos del 40 –60 %. Si el contenido en humedad es mayor,
el agua ocupará todos los poros y por lo tanto el proceso se volvería
anaeróbico, es decir 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 materiales vegetales frescos, ésta oscila entre 50 –60 %.
Ventilación
Este factor es importante únicamente en el caso de que el método de
compostación sea aeróbico y por tanto debe ser controlado según el tipo de
método empleado.(13)
E. Análisis elemental. (22)
Técnica que permite determinar el contenido total de carbono, hidrógeno,
nitrógeno y azufre presentes en un amplio rango de muestras de naturaleza
orgánica e inorgánica, tanto sólidas como líquidas. Esta técnica analítica es
complementaria de otras de análisis estructural para la confirmación de la
fórmula molecular de compuestos provenientes de síntesis orgánica o
inorgánica. Las principales áreas de aplicación son: Análisis de fármacos,
suelos y sedimentos, polímeros, industria alimenticia, control ambiental,
materiales agrícolas, productos naturales, aceites, entre otras.
Carbono (C):
Es el pilar de la vida que conocemos. Existen básicamente dos formas de
carbono: orgánica e inorgánica. En nuestro planeta Tierra, el carbono circula
a través de los océanos, de la atmósfera y de la superficie y el interior
terrestre, en un gran ciclo biogeoquímico.
16
Este ciclo puede ser dividido en dos:
Ciclo lento o geológico: Determinado por transferencias de masa lentas
debido al aporte y disolución de rocas.
Ciclo rápido o biológico: Determinado por efectuar rápidos cambios de
materia debido a la rápida regeneración de la materia orgánica llevada a
cabo por el proceso vital de los seres vivos.
Suele considerarse que este ciclo está constituido por cuatro reservorios
principales de carbono interconectados por rutas de intercambio. Los
reservorios son la atmósfera, la biosfera terrestre, los océanos, y los
sedimentos. Los movimientos anuales de carbono entre reservorios ocurren
debido a varios procesos químicos, físicos, geológicos y biológicos. El
océano contiene el fondo activo más grande de carbono cerca de la
superficie de la Tierra, pero la parte del océano profundo no se intercambia
rápidamente con la atmósfera. Un balance de carbono de un fondo o
reservorio puede proporcionar información sobre si funcionan como una
fuente o un almacén para el dióxido de carbono. (22)
_ El fósforo
Sería el único de los elementos principales que no se encuentra en la
atmósfera de forma apreciable, la corteza terrestre es la principal área de
almacenamiento de los elementos formando parte de los llamados ciclos
sedimentarios. Es uno de los minerales más importantes, pero es también
uno de los que tienen mayores probabilidades de escasear.
El fósforo y muchos otros minerales se depositan en las rocas y se liberan
de ellas en un proceso que se repite continuamente. Las corrientes marinas
que ascienden desde las profundidades del océano llevan a la superficie
cierta cantidad de fósforo, que es absorbido rápidamente por el fitoplancton
y se desplaza a lo largo de las cadenas alimentarias oceánicas. Por otra
parte proviene del guano de aves que se alimentan de peces, el cual es rico
en fósforo y en nitrógeno. El guano es uno de los recursos naturales más
importantes del Perú, gracias a las corrientes ascendentes próximas a la
costa peruana que llevan el fósforo y otros nutrientes hacia la superficie. Los
nutrientes son absorbidos por el fitoplancton, el cual sirve de alimento a
diminutos crustáceos de los que se alimentan las aves que anidan en
17
grandes cantidades en las islas y sus deposiciones se recogen y se venden
como ingrediente de fertilizantes.(22)
Nitrógeno (N):
Es uno de los macronutrientes en circulación más significativo en
ecosistemas terrestres, tanto desde un punto de vista ecológico como
económico. Junto con el agua y el fósforo, es el principal factor limitante de
las plantas y, aunque elementos como el potasio y el fósforo aumentan la
productividad primaria en algunas circunstancias, el nitrógeno es el nutriente
que más eleva la producción primaria. En la esfera económica resalta la
importancia del nitrógeno porque de él depende en gran parte la obtención
de alimentos, para el ganado, fibras naturales y combustibles. En cualquier
caso el nitrógeno es fundamental en la litosfera, atmósfera, hidrosfera y
biosfera. La litosfera supone la reserva más importante ya que se concentra
principalmente en las rocas ígneas (16200x10vTg). En la atmósfera se
encuentra en proporción inferior, mientras que en la hidrosfera y en la
biosfera aparece en cantidades muy pequeñas. Estos reservorios son una
fuente de nitrógeno inerte y su biodisponibilidad es baja (22)
Cenizas:
Es producto de la combustión de algún material, compuesto por sustancias
inorgánicas no combustibles, como sales minerales. Parte queda como
residuo en forma de polvo depositado en el lugar donde se ha quemado el
combustible (madera, basura) y parte puede ser expulsada al aire como
parte del humo.
La ceniza de plantas (madera, rastrojos, etc.) tiene alto contenido de potasio,
calcio, magnesio y otros minerales esenciales para ellas. Puede utilizarse
como fertilizante si no contiene metales pesados u otros contaminantes.
Como suele ser muy alcalina, se puede mezclar con agua y dejarla un tiempo
al aire para que se neutralice en parte combinándose con el CO2 ambiental.
También se puede mezclar con otro abono más ácido, como el humus. La
descomposición en el humus, además hace a los minerales más
biodisponibles.
18
Las cenizas de animales contienen más sodio y principalmente el fosfato
cálcico de los huesos. Las cenizas de incineraciones humanas pueden
contener restos de metales de empastes y otros implantes.
El análisis de cenizas en los alimentos, es un parámetro de importancia
desde el punto de vista económico y de la calidad y cualidades
organolépticas y nutricionales. Debido a ello su medición está incluida dentro
del Análisis Químico Proximal de los alimentos (en el cual se mide
principalmente el contenido de humedad, grasa, proteína y cenizas). En el
análisis de alimentos también se conoce con el nombre de cenizas al
conjunto de minerales que no arden ni se evaporan.
Para hacer un análisis detallado de cada mineral se hace una Relación C/N:
El valor numérico de esta relación se halla al dividir el contenido en C
(MOT/2) por el contenido en Nitrógeno orgánico. Es un parámetro
ampliamente usado, pero debe ponderarse correctamente, aspectos del
compost analizado. Equivocadamente se considera que el compost está
maduro si el cociente C/N se acerca a 10; este valor es el que presenta la
materia orgánica estabilizada de un suelo que no tiene porqué corresponder
al que presente la MO estabilizada de un compost. Es necesario conocer la
relación C/N inicial en los residuos a compostar puesto que nos dará una
idea de la velocidad del proceso y de la posibilidad de pérdidas de nitrógeno.
A. Contenido Nutricional. (15)
Proteínas:
Son polímeros de aminoácidos (hay 20 distintos) unidos por enlaces
peptídicos. Una proteína puede contener varios cientos o miles de
aminoácidos y la disposición o secuencia de estos aminoácidos determina
la estructura y la función de las diferentes proteínas. Algunas son
estructurales (como el colágeno del tejido conectivo o la queratina que se
encuentra en pelo y uñas), otras son enzimas, hormonas, etc.
Vitaminas:
Son compuestos orgánicos, que contienen por lo menos un átomo de
carbono y que son capaces de estimular prácticamente todos los procesos
bioquímicos del cuerpo. Sin embargo, sus papeles poderosos y variados en
relación con la salud. Por ejemplo, la vitamina C es necesaria para la
19
formación de la piel y de todos los demás tejidos, así como para el normal
funcionamiento del sistema inmune. Con todo, el cuerpo no puede fabricar
la mayor parte de las vitaminas, por lo menos no en cantidades sustanciales,
de modo que tendremos que obtenerlas a partir de los alimentos o de
suplementos nutricionales.
Minerales.
Son elementos inorgánicos necesarios para el mantenimiento y
funcionamiento del organismo, lo cual significa que no pueden ser
descompuestos en sustancias más simples. Sin embargo, los minerales con
propiedades nutricionales se presentan en forma de compuestos. El citrato
de calcio y el picolinato de cromo son algunos ejemplos de los muchos
compuestos minerales.
B. Calidad del Compost. (1)
Se debería considerar la calidad del compost a partir de aquellas
características que resulten de aplicar un tratamiento respetuoso con el
medio ambiente, acorde con una gestión racional de los residuos y que tenga
como objetivo fabricar un producto destinado para su uso en el suelo o como
substrato. Dentro de los niveles de calidad pueden establecerse distintas
exigencias según el mercado al que vaya destinado; pero siempre habrá
unos mínimos a cumplir para cualquier aplicación. Es necesario definir y
establecer unos parámetros diferenciados para usos diversos, la calidad del
compost viene determinada por la suma de las distintas propiedades y
características.
Los criterios en la evaluación de la calidad son:
Destino del producto
Protección del entorno
Requerimientos del mercado
Los requerimientos de calidad deberían ir dirigidos a conseguir: aspecto y
olor aceptables, higienización correcta, muy bajo nivel de impurezas y
contaminantes, nivel bueno de componentes agronómicamente útiles como
materia orgánica (MO) estabilizada y fitonutrientes, una cierta constancia de
características y todo ello, procurando aprovechar al máximo la
potencialidad de los materiales iniciales, evitando todas las posibles vías de
20
contaminación durante el proceso, la generación excesiva de rechazo, así
como el consumo superfluo de energía. Al plantear las características finales
óptimas para un compost es difícil establecer niveles para el contenido en
MO y nutrientes, ya que dependen mucho de los materiales tratados, La
calidad del compost viene determinada por la suma de las distintas
propiedades y características.
2.3. Definición de términos
a. Compost
Es la descomposición controlada o el proceso de pre tratamiento que
convierte los residuos o subproductos orgánicos en materiales orgánicos
biológicamente estables similares al humus que pueden ser utilizados como
enmiendas para aplicar al suelo. La transformación de estos residuos ocurre
al exterior del suelo por la mezcla, apilamiento u otra forma de
almacenamiento de estos materiales bajo condiciones que promueven la
descomposición aeróbica y la conservación de nutrientes. (16)
b. Residuos
Define a los residuos como “Aquellas materias generadas en las actividades
de producción y consumo que no han alcanzado, en el contexto en el que se
producen, ningún valor económico”. “Cualquier material generado en los
proceso de extracción, beneficio, transformación, producción, consumo,
utilización, control o tratamiento cuya calidad no permita usarlo en el proceso
que lo generó” (9)
c. Residuos sólidos orgánicos
Los residuos sólidos orgánicos son aquellos residuos que provienen de
restos de productos de origen orgánico, la mayoría de ellos son
biodegradables (se descomponen naturalmente). Se pueden desintegrar o
degradar rápidamente, transformándose en otro tipo de materia orgánica.
Ejemplo: los restos de comida, frutas y verduras, carne, huevos, etcétera, o
pueden tener un tiempo de degradación más lento, como el cartón y el papel.
Se exceptúa de estas propiedades al plástico, porque a pesar de tener su
origen en un compuesto orgánico, posee una estructura molecular más
complicada. (17)
21
d. Estiércol de cuy
Se identifica la facilidad de recolección en comparación del estiércol de otros
animales, puesto que normalmente se los encuentra en galpones, la
cantidad de estiércol producido por un cuy es de 2 a 3 kg por cada 100 kg
de peso vivo (19)
e. Estiércol de alpaca: Estiércol reporta que de todos los forrajes que
consume el animal (alpaca), sólo una quinta parte es utilizada en su
mantenimiento o incremento de peso y producción, el resto es eliminado en
el estiércol y la orina. La variación en la composición del estiércol depende
de la especie animal, de su alimentación, contenido de materia seca (estado
fresco o secado) y de cómo se le haya manejado. Normalmente, los
estiércoles suelen llevar una componente importante de paja (u otro
componente lignocelulósico) que sirve como cama para recoger las
deyecciones de este tipo de ganado. La producción de metano es parte de
los procesos digestivos normales de los animales. Durante la digestión, los
microorganismos presentes en el aparato digestivo fermentan el alimento
consumido por el animal. El proceso de fermentación, que tiene lugar en el
rumen, ofrece una oportunidad para que los microorganismos desdoblen la
celulosa, transformándola en productos que pueden ser absorbidos y
utilizados por el animal. (21)
f. Estiércol de gallinaza: Se utiliza tradicionalmente como abono, su
composición depende principalmente de la dieta y el sistema de alojamiento
de las aves. La gallinaza obtenida de material absorbente que puede ser
viruta, pasto seco, cascarillas. Entre otros y este material se conoce con el
nombre de cama; esta mezcla permanece en el galpón durante todo el ciclo
productivo.
La gallinaza obtenida de las explotaciones de jaula, resulta de las
deyecciones, plumas, residuo de alimento y huevo rotos, que caen al piso y
se mezclan. Este tipo de gallinaza tiene un alto contenido de humedad y altos
niveles de nitrógeno, que se volatiliza rápidamente, creando malos y fuertes
olores, perdiendo calidad como fertilizante. Para solucionar este problema
es necesario someter la gallinaza a secado, que además facilita su manejo.
22
Al ser deshidratada, se produce un proceso de fermentación aeróbica que
genera nitrógeno orgánico, siendo mucho más estable.
g. Calidad de gallinaza: Está determinada principalmente por: el tipo de
alimento, edad del ave, la cantidad de alimento desperdiciado, la cantidad
de plumas, la temperatura ambiente y la ventilación de galpón. También es
muy importante el tiempo de permanencia en el galpón una conservación
prolongada en el gallinero, con desprendimiento abundante de olores
amoniacales, reduce considerablemente su contenido de nitrógeno y
finalmente, el tratamiento que se le haya dado a la gallinaza durante el
secado.
2.4. Hipótesis
a. Hipótesis principal
Si se realiza un análisis comparativo entre tres tipos de compost casero
elaborados con estiércol de cuy, alpaca y gallinaza, es probable que se
presenten diferencias en su composición química elemental y con respecto al
compost comercial y parámetros de referencia.
b. Hipótesis secundarias
Es probable que exista una composición química elemental particular del
compost casero a base de estiércol de cuy
Es probable que exista una composición química elemental particular del
compost casero a base de estiércol de alpaca
Es probable que exista una composición química elemental particular del
compost casero a base de gallinaza,
Es probable que exista diferencias en el pH de los compost en base a diferentes
tipos de estiércol examinados.
Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de
compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a humedad
Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de
compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a carbono
Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de
compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a nitrógeno
23
Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de
compost casero a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a la relación
carbono/nitrógeno
Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de
compost casero a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a fósforo
2.5. Variables
2.5.1. Variables de estudio
Variable Independiente:
a) Compost casero a base de estiércol de cuy (Cavia porcellus)
b) Compost casero a base de estiércol de alpaca (Vicugna pacos)
c) Compost casero a base de estiércol de gallinaza (Gallusgallus)
d) Compost comercial
Variable dependiente:
a) pH
b) Humedad
c) Carbono
d) Nitrógeno
e) Fósforo
f) Relación Carbono/Nitrógeno
2.5.2. Definición conceptual de la variable
Variable Independiente
a) Compost a base de estiércol de cuy: Compost de material casero que se
elabora con estiércol seco presente de la ciudad de Arequipa.
b) Compost a base de estiércol de alpaca: Compost de material casero que
se elabora con estiércol seco de alpaca.
c) Compost a base de estiércol de gallinaza: Compost de material casero
que se elabora con estiércol seco de aves de postura
d) Compost comercial: Compost que lo ofrecen en mercado
Variable Independiente
a) pH: potencial de hidrogeno
24
b) Humedad: cantidad de H2O
c) Carbono: concentración de carbono
d) Nitrógeno: concentración de nitrógeno
e) Fosforo: concentración de fosforo
f) Relación carbono/nitrógeno: C/N
2.5.3. Definición operacional de la variable
Variable independiente
Compost a base de estiércol de cuy: Compost preparado con cantidades
determinadas de residuos sólidos domésticos más estiércol de cuy.
Compost a base de estiércol de alpaca: Compost preparado con cantidades
determinadas de residuos sólidos domésticos más estiércol de alpaca.
Compost a base de estiércol de gallinaza: Compost preparado con cantidades
determinadas de residuos sólidos domésticos más estiércol de gallinaza.
Compost comercial: Compost preparado con cantidades materia orgánica
expendido en mercado.
Variable dependiente
a) pH: potencial de hidrogeniones determinados con un pH- metro
b) Humedad: cantidad de agua determinados presentes en las muestras en %
c) Carbono: concentración de carbono determinados presente en las muestras
en %
d) Nitrógeno: concentración de nitrógeno determinados presente en las
muestras en %
e) Fosforo: concentración de fosforo determinados presente en las muestras
en mg/kg
f) Relación carbono/nitrógeno: relación C/N en la muestra
25
2.5.4. Operacionalización de variables
Variables Indicadores Subindicadores V
AR
IAB
LE
IND
EP
EN
DIE
NT
E
Compost con estiércol de cuy (Cavia porcellus)
Mezcla de estiércol con residuos orgánicos
domésticos
Kg/m2
Compost con estiércol de alpaca (Vicugna pacos)
Compost con estiércol de gallinaza (Gallusgallus)
Compost comercial
VA
RIA
BL
E
DE
PE
ND
IEN
TE
pH Potencial de hidrogeniones medidos con un pH-metro
8.5>pH>7
Humedad Cantidad de agua presente
en las muestras %
Carbono Concentración de carbono %
Nitrógeno Concentración de nitrógeno %
Fósforo Concentración de fósforo mg/kg
Relación Carbono/Nitrógeno Relación C/N
Fuente. Elaboración propia
26
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
3.1. Tipo y nivel de investigación
3.1.1. Diseño de la investigación
Experimental (24)
3.1.2. Nivel de la investigación
Descriptivo
3.1.3. Tipo de investigación
Según manipulación de variables: Observacional
Según número de mediciones: Transversal
Según la temporalidad: Prospectivo
Enfoque: Cuantitativo
Paradigma: Positivista
3.2. Descripción del ámbito de la Investigación
3.2.1. Ubicación espacial
La presente investigación se realizó en pozas ubicadas al sur oeste de la ciudad de
Arequipa en el distrito de Socabaya, localizado a16° 28’ 19,6” LS y 71° 31’ 42,7”
LW.
3.2.2. Ubicación temporal
El presente trabajo de investigación se llevó a cabo entre los meses de enero a
diciembre del año 2017.
3.3. Población y muestra
a. Población: Esta estuvo constituida por compost proveniente de residuos
domésticos en particular con diferentes tipos de estiércol de cuy, alpaca,
gallinaza en una poza.
b. Criterio de inclusión: Estiércol especifico de cuy, alpaca, gallinaza.
c. Criterio de exclusión: otros tipos de estiércol.
27
3.4. Técnicas e instrumentos de recojo de datos
3.4.1. Técnicas
A. Preparación de compost casero
Para la elaboración del compost se utilizó residuos sólidos domésticos al cual se
añadieron los diferentes tipos de estiércol como se menciona a continuación. (18)
B. Elaboración de compost en la poza
a. Materiales
Los residuos sólidos que formaron parte de la composición del compost fueron
colocados en pozas de tierra con las siguientes cantidades de residuos:
Tabla 3.1. Composición de los residuos sólidos para compostaje casero a base de estiércol de cuy
Composición
inicial Unidad kg Cantidad Porcentaje
Lechuga Kg 66 9,28
Cáscara de papa Kg 54 7,59
Frutas Kg 30 4,22
Estiércol de cuy Kg 96 13,50
Cáscara de choclo Kg 180 25,32
Papel periódico Kg 27 3,80
Tierra Kg 258 36,29
Total 711 100,00
Fuente: Elaboración propia
Tabla 3.2. Composición de los residuos sólidos para compostaje casero a
base de estiércol de alpaca
Composición inicial Unidad kg Cantidad Porcentaje
Lechuga Kg 66 9,28
Cáscara de papa Kg 54 7,59
Frutas Kg 30 4,22
Estiércol de alpaca Kg 96 13,50
Cáscara de choclo Kg 180 25,32
Papel periódico Kg 27 3,80
Tierra Kg 258 36,29
Total 711 100,00
Fuente: Elaboración propia
28
Tabla 3.3. Composición de los residuos sólidos para compostaje casero a
base de gallinaza
Composición inicial Unidad kg Cantidad Porcentaje
Lechuga Kg 66 9,28
Cáscara de papa Kg 54 7,59
Frutas Kg 30 4,22
Gallinaza Kg 96 13,50
Cáscara de choclo Kg 180 25,32
Papel periódico Kg 27 3,80
Tierra Kg 258 36,29
Total 711 100,00
Fuente: Elaboración propia
b. Herramientas
Para su excavación se utilizó: un pico, pala recta, pala cuchara. Para el volteo se
utilizará: pala y trinche.
c. Instalación de la poza
Se cavó la poza cuyas dimensiones serán de 2,60 m de largo por 1,30 de ancho y
0,90 m de profundidad siendo las herramientas que se utilizaron:
Figura 3.1. Dimensiones de las pozas para la elaboración de compost
d. Llenado de la poza
Una primera capa en el fondo del hoyo de rastrojos, se añadió tierra hasta una
altura de 0,2 metros, luego se colocó una caña perforada hasta el fondo del hoyo.
Posteriormente, se añadió agua en forma de lluvia para aumentar el nivel de
humedad con fin que se distribuya homogéneamente en toda la poza. Cabe
mencionar que, si se añade demasiada agua no se permitiría el desarrollo
microbiano, por otro lado, si se añade muy poca, el resultado es una reducción en
la actividad biológica. En segundo lugar, se agregó encima una capa de estiércol
seco hasta 0,1 m de altura, esta aplicación contiene altos niveles de materia
Volumen=2,704
m3
a = 1,30 m
l = 2,60 m
h = 0,90 m
29
orgánica degradable importante porque estimula la vida microbiana. Se añadió
agua en forma de lluvia. Se espolvoreó ceniza, cubriendo todo el estiércol para una
descomposición pareja y control del pH, corrigiendo la acidez del medio. Se agregó
otra capa de rastrojos hasta 0.2 m de altura. Luego agua en forma de lluvia. Otra
capa de estiércol seco, según sea el caso de cuy, alpaca o gallinaza hasta 0,1 m
de altura. Nuevamente agua en forma de lluvia. Se espolvorea cenizas, cubriendo
todo el estiércol. Se agregó otra capa de rastrojos hasta 0,2 m de altura.
Nuevamente agua en forma de lluvia. Otra capa de estiércol seco de 0,1 m de
altura. Otra vez agua en forma de lluvia. En la última capa se espolvoreará cenizas.
Se midió el pH y temperatura inicial.
e. Proceso
Al cabo 6 días la temperatura alcanza los 65°C. Esto es lo suficientemente
alto para destruir rastrojos y microorganismos dañinos, pero perfecta para
los microorganismos benéficos; por otro lado, aceleró la descomposición de
los restos vegetales y el estiércol.
A las dos semanas se quitó la caña perforada, luego de observarse la
emanación de gases.
Se dejó así por 30 días. Al mes se procedió el volteo, con la ayuda de una
lampa y el trinche.
Se destapó el hoyo y se sacó con la lampa y el trinche la primera parte de
30 cm, a un costado del hoyo, y el resto de la parte del fondo se sacó al otro
lado, ya que al ser devuelto, primero se debe echar en el fondo del hoyo la
primera capa de encima, y la capa del fondo debe quedar encima; mientras
se van llenando las capas se debe ir agregando agua 2 litros en cada capa.
Después de 30 días del primer volteo se realizó el segundo volteo, pero en
el segundo volteo ya no se colocó la caña.
Luego de 30 días del segundo volteo, se tuvo listo el compost.
Se dejó secar en el hoyo descubierto por una semana, luego se tamizó en
una malla metálica.
El tiempo del proceso para la elaboración de compost fue de 3 meses.
30
Figura3.2. Proceso de la elaboración de compost en la poza. Imagen obtenida de Altamirano M. &
Cabrera C. 2006. Estudio comparativo para la elaboración de compost por técnica manual. Revista
del Instituto de Investigaciones UNMSM 9 (17)
Evaluación de resultados
a. Parámetros del compost obtenido
Los parámetros fisicoquímicos del compost fueron evaluados una vez culminado la
elaboración del mismo. Para su evaluación se utilizaron las técnicas siguientes:
a. Determinación de pH por el método potenciométrico
Fundamento
El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una solución, indica la
concentración de iones hidronio presentes en determinadas sustancias. El
termino pH indica el “potencial de hidrogeno”. La escala de pH va de 0 a 14
en soluciones acuosas, siendo acidas las disoluciones con pH menores a 7
y alcalinas las que tienen pH mayores a 7. El pH igual a 7 indica que
disolución es neutra. (25)
Equipos y materiales
Agitador o varillas de vidrio o de plástico.
Medidor de pH con ajuste de pendiente y control de temperatura.
Electrodos de vidrio y de referencia o electrodo combinado.
Termómetro
31
Recipientes de vidrio o plástico de al menos 100 ml de capacidad.
Soluciones tampones de pH 4,00, 7,00 y 9,22 (o similares).
Procedimiento
Se pesó en un recipiente 2,20 g (exactitud 1 g) de suelo seco a
40ºC±2ºC.
Se agregó 50 ml de agua a una temperatura entre 20ºC y 25ºC.
Se agitó vigorosamente la suspensión durante 5 min usando el
agitador y dejar reposar al menos 2 h. Alternativa: Agitar en forma
manual y periódicamente durante 2 h, con la ayuda de una varilla de
vidrio o de plástico.
Se calibró el potenciómetro siguiendo las instrucciones del fabricante
y usando dos soluciones tampones, la de pH 7,00 y una de las
siguientes: pH 4,00 o pH 9,22, dependiendo del rango de pH de las
muestras.
Se midió la temperatura de la suspensión y cuido que no difiera en
más de 1°C de la temperatura de las soluciones tampones que deben
estar a una temperatura de 20ºC a 25ºC.
Se agitó la suspensión e introdujo los electrodos.
Se leyó el pH una vez estabilizada la lectura y anotó el valor con dos
decimales.
Expresión de resultados
El valor de pH corresponde al promedio de tres lecturas.
b. Determinación de humedad por el método NTP 209.08
Fundamento
Se determinó el peso de agua eliminada, secando el suelo húmedo hasta un
peso constante en un horno controlador a 110 ± 5 °C. El peso del suelo que
permanece del secado en horno es usado como el peso de las partículas
sólidas. La pérdida de peso debido al secado es considerado como el peso
del agua. (26)
Equipos y materiales
Horno de secado: Horno de secado termostáticamente controlado,
capaz de mantener una temperatura de 110 ± 5°C.
32
Balanzas: con aproximación de 0.1 g para muestras de menos de 200
g y de 0. 1 g para muestras de más de 200 g
Recipientes: Recipientes apropiados fabricados de material resistente
a la corrosión, y al cambio de peso cuando es sometido a enfriamiento
o calentamiento continuo, exposición a materiales de pH variable, y a
limpieza.
Utensilios para manipulación de recipientes: Se utilizaron guantes,
tenazas o un sujetador apropiado para mover y manipular los
recipientes calientes después de que se hayan secado.
Otros utensilios: Se empleó cuchillos, espátulas. cucharas, lona para
cuarteo, divisores de muestras, etc.
Procedimiento
Se determinó y registró la masa de un contenedor limpio y seco.
Se seleccionó una muestra representativa correspondiente a 20 g
(debido a que el tamaño de partícula del compost tiene menos de 2
mm).
Se colocó la muestra de ensayo húmedo en el contenedor. Determinar
el peso del contenedor y material húmedo usando una balanza
seleccionada de acuerdo al peso de la muestra. Registrar este valor.
Se colocó el contenedor con material húmedo en el horno. Se secó el
material hasta alcanzar una masa constante. Manteniéndolo a 110 ±
5 °C. El tiempo requerido para obtener peso constante que variará
dependiendo del tipo de material, tamaño de muestra, tipo de horno y
capacidad.
Luego que el material se secó a peso constante, se removió el
contenedor del horno. Se permitió el enfriamiento del material y del
contenedor a temperatura ambiente para que no se afecte por
corrientes de convección y/o esté siendo calentado. Luego se
determinó el peso del contenedor y el material secado al homo usando
la misma balanza. Se registró este valor.
Expresión de resultados
Se calculó el contenido de humedad de la muestra, mediante la siguiente
fórmula:
33
𝐴 =𝑊1 − 𝑊2
𝑊2 − 𝑊𝑡𝑥 100 =
𝑊𝑊
𝑊𝑆𝑥100
W = es el contenido de humedad, (%)
WW = Peso del agua
WS = Peso seco del material
W1 = es el peso de tara más el suelo húmedo, en gramos
W2 = es el peso de tara más el suelo secado en homo, en gramos:
Wt = es el peso de tara, en gramos
c. Determinación de carbono por el método Walkley Black.
Fundamento
El método revisado de Walkley y Black basado en la valoración con
dicromato (VI) en medio ácido se utiliza para establecer el CO. El análisis
del carbono orgánico se realizó oxidando el carbono del sedimento con un
volumen conocido de dicromato de potasio, en ácido sulfúrico concentrado
y en presencia de sulfato de plata. (27)
Materiales
1 Balanza analítica.
1 Pipeta graduada de 10ml.
2 Pipeta graduada de 5ml.
3 Pipeta graduada de 1ml.
3 Probeta graduada de 100ml.
2 Equipo de titilación
4 Matraz Erlenmeyer de 250ml.
1 Gotero
1 Pro pipeta
1 Probeta graduada de 500ml.
1 Espátula de 15cm.
1 Vaso de precipitados de 1000ml.
1 Pizeta con agua destilada 1000ml.
Reactivos
Cromato de potasio.
Ácido sulfúrico al 96% (H2SO4) concentrado.
Ácido fosfórico al 85%.
34
Fluoruro de sodio
Sulfato ferroso heptahidratado (FeSO47H2O).
Difenilamina.
Agua destilada.
Hielo.
Material biológico
Suelo.
Preparación de soluciones
1) Dicromato de potasio 1N.
2) Sulfato ferroso 1N
3) Difenilamina (indicador):
Metodología
En la balanza analítica se pesó 1,0 g de suelo.
Este suelo se puso en un matraz Erlenmeyer de 250ml.
Se agregó 5ml de dicromato de potasio 1N y 10ml de H2SO4
concentrado (adicionar lentamente resbalando el ácido por la pared
del matraz).
Se dejó reposar por 30 minutos para que la oxidación de la materia
orgánica se verifique.
Se agregó 100ml de agua destilada y 5 ml de ácido fosfórico al 85%.
Se agregó 0,1g de fluoruro de sodio y también 0,5ml de difenilamina
como indicador.
Se agitó en giros suaves hasta que la muestra adquiriera una
tonalidad de color negro.
Se titula con sulfato ferroso 1N (en la titulación se empieza con un
color café, el cual va cambiando a violeta y en el momento del vire
cambia a azul y después a un cambio brusco a verde esmeralda con
tonalidades que dependen del tipo y color del suelo.
Se anotó los mililitros del sulfato ferroso gastados. Fue importante
preparar un blanco, el cual sirvió para calcular la cantidad de materia
orgánica total en el suelo.
35
Expresión de resultados
% M.O. = ml de FeSO4 (blanco – muestra) x F
𝐹 =1N x 12 x 1,72 x 100
4000 x 0,77 x g de suelo= 0,67
Dónde: 12/4000 = mEq del carbón.
0,77 = Se asume que el 77% de la materia orgánica es oxidada.
1,72 = Factor de conversión de C a materia orgánica. Un 58% de la
M.O. es carbón.
Tabla 3.4. Clasificación de la materia orgánica
Clase Materia Orgánica
Extremadamente pobre < 0.6
Pobre 0,6 – 1,2
Medianamente pobre 1,21 – 1,8
Medio 1,81 – 2,4
Medianamente rico 2,41 – 3,0
Rico 3,1 – 4,2
Rico Extremadamente rico >4,21
Fuente: Cano A. Manual de Prácticas de la Materia de Edafología. Chiapas, México
d. Determinación de nitrógeno por el método 2.057 AOAC.
Fundamento
La muestra es descompuesta con ácido sulfúrico y sulfato de potasio en
presencia del catalizador de sulfato de cobre. De esta manera se transfieren
los compuestos orgánicos conectados con el nitrógeno con los compuestos
inorgánicos de sulfato de amonio. Se lleva a cabo por medio de vapor de
agua y un dispositivo de destilación. De esto resulta una solución líquida de
amoniaco, la cual es introducida en una definida cantidad de solución de
ácido bórico y finalmente se determina el contenido de nitrógeno. (28)
Materiales y equipos
Aparatos
Balanza analítica
Digestor de nitrógeno
36
Destilador de nitrógeno
Espectrofotómetro
Bureta
Material
Tubos de digestión Kjeldahl de 250 ml
Gradillas metálicas
Dispensador automático de 10 ml
Espátula
Vidriería Erlenmeyer, perlas de ebullición
Bidones para residuos ácidos
Instrumental
Balanza analítica. Precisión: 0,0001 g
Bloque digestor Kjeldahl
Destilador Kjeldahl
Espectrofotómetro o bureta
Reactivos
Ácido sulfúrico concentrado (96%)
Catalizador en polvo (Cu-Se)
Muestra
Suelo seco, tamizado a < 2 mm
Procedimiento
Se pesó 0,5 g de suelo secado al aire y tamizado a <2 mm
Se colocó en los tubos de digestión
Se añadió 1 g de catalizador Cu-Se
Se añadió 5 ml de H2SO4 concentrado y agitar
Se introdujo los tubos en el bloque digestor (con Scrubber)
Se programó el digestor a una temperatura de 380 °C durante 3 horas.
Al cabo de ese tiempo el suelo tomó una coloración verdosa
Se sacó los tubos del digestor y dejó enfriar
Se añadió agua destilada y enrasó a 200 ml
Se destiló la muestra
Se agitó y trasvasó el contenido a los viales de 10 ml
37
Se leyó en espectrofotómetro
Expresión de resultados
N= orgánico (mg N/g suelo = C*V/N
C = Es la concentración de NH4 en la muestra (ppm)
V = Volumen de la disolución final (200 mL)
M = Es el peso de la muestra
e. Determinación de fósforo por el método Olsen
Fundamento
El método se basa en el uso de una solución de NaHCO3 0,5M para disminuir
las concentraciones de solución de Ca2+ soluble por precipitación como
CaCO3, Al3+; Fe3+por la formación de óxido-hidróxidos de Fe y Al, con lo que
aumenta la solubilidad del P. Las cargas superficiales negativas mayores y/o
la disminución del número de sitios de absorción en las superficies de óxido-
hidróxidos de Fe y Al en niveles altos de pH también mejoran la desorción
de fósforo disponible en la solución. (29)
Material y equipos
Muestras de suelo tamizado a 2 mm.
Pipeta de 25 ml.
Matraz Erlenmeyer de 50 ml.
Soporte universal.
Papel de filtro Whatman N° 42.
Embudos.
Agitador con capacidad de 200 (o más) r.p.m.
Balanza analítica.
Fotocolorímetro.
Reactivos
Extractante: Solución extractora de Olsen (NaHCO3 0,5 M, pH
8,5): Se disolvió 420 g de bicarbonato de sodio en agua destilada y
completó a un volumen final de 10 L. Se ajustó el pH de la solución a
un valor de 8,5 añadiendo hidróxido de sodio al 50%.
Procedimiento
Se pesó 1 g de suelo y transfirió a un matraz Erlenmeyer de 50 ml.
38
Se añadió 20 ml de solución extractora de Olsen a cada matraz y se
agitó a 200 r.p.m. durante 30 minutos a temperatura ambiente menor
a 27° C.
Para obtener un filtrado incoloro, se agregó aprox. 200 mg de carbón
vegetal a cada matraz.
Se filtró los extractos en papel de filtro Whatman.
Se analizó el fósforo disponible en el blanco y los patrones realizados
con la solución Olsen por colorimetría.
Expresión de resultados
𝑃 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑐𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒 (𝑚𝑔
𝑘𝑔) = 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑃 𝑒𝑛 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑐𝑡𝑜 𝑂𝑙𝑠𝑒𝑛 (
𝑚𝑔
𝑙) ∗
0,020 𝑙 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑐𝑡𝑜
0,001 𝐾𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜
f. Determinación de la relación Carbono/Nitrógeno
𝑹𝒆𝒍𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝑪
𝑵=
𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑜
𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑁𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜
3.4.2. Instrumentos
Ficha de registro de composición elemental de compost casero.
Muestreo: muestreo por zigzag
Se tomaron muestras de los puntos 1 al 7 con la ayuda de un tubo de 4
pulgadas de 1m de largo.
Las muestras fueron llevadas a una superficie de plástico polietileno donde
se mezclaron y posteriormente se tomó 1kg de muestra por el método de
cuenteo.
Finalmente se llevó al laboratorio para su análisis.
39
CAPÍTULO IV
RESULTADOS
En el presente capítulo se muestran los resultados obtenidos producto del análisis
cuantitativo ejecutado.
4.1. Análisis estadístico para la comparación de Humedad
Tabla 4.1. Composición química elemental de compost casero con estiércol de cuy
Parámetros Compost con estiércol de
cuy
Referencia FAO*
Límite inferior
Límite superior
Promedio
Ph 8,51 6,5 8,5 7,5
Humedad 46,49 30 40 35
C 7,21 3 22,5 12,75
N 0,54 0,3 1,5 0,9
C/N 13 10 15 12,5
P 627,7 1000 10000 5500 Donde: pH=Concentración de iones hidrógeno; Humedad= Medida en porcentaje de agua; C=Concentración de carbono en porcentaje; N=Concentración de nitrógeno en porcentaje; C/N=Relación entre la concentración de carbono y nitrógeno; P=Concentración de fósforo en partes por millón. *Referencia correspondiente a parámetros químicos del compostaje, FAO, 2013 Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
Con respecto al pH del compost con estiércol de cuy se encontró que esta es una
décima por encima del valor normal, en lo que respecta a humedad el contenido
estuvo en 6,49% por encima del rango, en cuanto al contenido de carbono este
resulto está dentro del rango normal, en cuanto a nitrógeno su valor fue apropiado,
la relación carbono nitrógeno fue de 13 resultando ser ideal, y en cuanto a la
concentración de fósforo esta fue inferior a la norma.
40
Tabla 4.2. Composición química elemental de compost casero con estiércol
de alpaca
Parámetros
Compost con
estiércol de alpaca
Referencia FAO*
Límite inferior
Límite superior
Promedio
pH 7,95 6,5 8,5 7,5
Humedad 33,52 30 40 35
C 5,09 3 22,5 12,75
N 0,3 0,3 1,5 0,9
C/N 17 10 15 12,5
P 461,74 1000 10000 5500 Donde: pH=Concentración de iones hidrógeno; Humedad= Medida en porcentaje de agua; C=Concentración de carbono en porcentaje; N=Concentración de nitrógeno en porcentaje; C/N=Relación entre la concentración de carbono y nitrógeno; P=Concentración de fósforo en partes por millón. *Referencia correspondiente a parámetros químicos del compostaje, FAO, 2013 Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
Con respecto al pH del compost con estiércol de alpaca se encontró que está dentro
del valor normal, en lo que respecta a humedad el contenido estuvo en el rango, en
cuanto al contenido de carbono este resulto estar también en el rango óptimo, en
cuanto a nitrógeno su valor coincide con el límite inferior del rango, la relación
carbono nitrógeno fue de 17 resultando ser superior en 2 puntos a lo que señala la
norma, y en cuanto a la concentración de fósforo esta fue inferior a los límites
establecidos.
41
Tabla 4.3. Composición química elemental de compost casero con estiércol
de gallinaza
Parámetros Compost
con gallinaza
Referencia FAO*
Límite inferior
Límite superior
Promedio
pH 8,26 6,5 8,5 7,5
Humedad 17,96 30 40 35
C 6,76 3 22,5 12,75
N 0,49 0,3 1,5 0,9
C/N 14 10 15 12,5
P 888,11 1000 10000 5500 Donde: pH=Concentración de iones hidrógeno; Humedad= Medida en porcentaje de agua; C=Concentración de carbono en porcentaje; N=Concentración de nitrógeno en porcentaje; C/N=Relación entre la concentración de carbono y nitrógeno; P=Concentración de fósforo en partes por millón. *Referencia correspondiente a parámetros químicos del compostaje, FAO, 2013 Fuente Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
Con respecto al pH del compost con estiércol de gallinaza se encontró que este se
encuentra dentro del valor normal, en lo que respecta a humedad el contenido
estuvo en 12,04% por debajo del rango, en cuanto al contenido de carbono este
resulto estar dentro del rango normal, en cuanto a nitrógeno su valor fue apropiado,
la relación carbono nitrógeno fue de 14 resultando ser ideal, y en cuanto a la
concentración de fósforo esta fue inferior a la norma.
42
Tabla 4.4. Composición química elemental del compost comercial
Parámetros Compost Comercial
Referencia FAO*
Límite inferior
Límite superior
Promedio
pH 7,12 6,5 8,5 7,5
Humedad 43,06 30 40 35
C 25,91 3 22,5 12,75
N 1,25 0,3 1,5 0,9
C/N 21 10 15 12,5
P 218,79 1000 10000 5500 Donde: pH=Concentración de iones hidrógeno; Humedad= Medida en porcentaje de agua; C=Concentración de carbono en porcentaje; N=Concentración de nitrógeno en porcentaje; C/N=Relación entre la concentración de carbono y nitrógeno; P=Concentración de fósforo en partes por millón. *Referencia correspondiente a parámetros químicos del compostaje, FAO, 2013 Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
Con respecto al pH del compost comercial se encontró que este es normal, en lo
que respecta a humedad el contenido estuvo en 3,06% por encima del rango, en
cuanto al contenido de carbono este resulto estar por encima del rango normal, en
cuanto a nitrógeno su valor fue apropiado, la relación carbono nitrógeno fue de 21
resultando ser 6 puntos más alta que el límite superior permitido, y en cuanto a la
concentración de fósforo esta fue inferior a la norma.
Figura 4.1. Análisis comparativo del pH correspondiente a los diferentes tipos de compost. Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
7.12
8.51
7.958.26
6.50
8.50
7.50
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
9.00
Comercial Cuy Alpaca Gallinaza
(pH
)
Compost
pH
Límite inferior
Límite superior
Promedio
43
En cuanto al pH se puede observar que todos los compost a excepción del que
contiene estiércol de cuy están dentro del rango promedio, esto probablemente
debido a que el estiércol de cuy presenta normalmente un pH promedio de 9,3.
En el caso del compost comercial el pH presentó un valor neutro, mientras que en
el caso de compost con estiércol de alpaca y gallinaza el pH fue alcalino.
Figura 4.2. Análisis comparativo del contenido de humedad correspondiente a los diferentes tipos
de compost.
Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
En cuanto al contenido de humedad se puede observar que todos los compost a
excepción del compost de alpaca tuvo una humedad normal. Asimismo, se puede
observar que la humedad más alta corresponde al compost con estiércol de cuy,
seguida del compost comercial, mientras que el compost con mínima humedad
corresponde al que contenía la gallinaza.
43.06
46.49
33.52
17.96
30.00
40.00
35.00
15
20
25
30
35
40
45
50
Comercial Cuy Alpaca Gallinaza
Hu
me
da
d (
%)
Compost
Humedad
Límite inferior
Límite superior
Promedio
44
Figura 4.3.Análisis comparativo del contenido de carbono correspondiente a los diferentes tipos de compost. Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
En cuanto a la concentración de carbono todos los compost presentaron valores
dentro del rango normal, excepto en el compost comercial cuyo valor estuvo por
encima del rango establecido. Asimismo se puede observar que las
concentraciones de carbono en los compost con estiércol de cuy, alpaca y gallinaza
estuvieron cercanas al límite inferior.
Figura 4.4.Análisis comparativo del contenido de nitrógeno correspondiente a los diferentes tipos de compost. Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
25.91
7.215.09
6.76
3.00
22.50
12.75
0
5
10
15
20
25
30
Comercial Cuy Alpaca Gallinaza
Po
rce
nta
je d
e c
arb
on
o (
%)
Compost
C
Límite inferior
Límite superior
Promedio
1.25
0.54
0.30
0.49
0.30
1.50
0.90
0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
Comercial Cuy Alpaca Gallinaza
Po
orc
en
taje
de
n
itró
ge
no
(%
)
Compost
N
Límite inferior
Límite superior
Promedio
45
En relación al contenido de nitrógeno correspondiente a los diferentes tipos de
compost se aprecia que todos tienen concentraciones dentro del rango normal,
siendo el compost comercial el que presenta la concentración más alta, mientras
que el compost de alpaca tiene el valor más bajo.
Figura 4.5.Análisis comparativo de la relación carbono/nitrógeno correspondiente a los diferentes tipos de compost. Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
Concerniente a la relación carbono/nitrógeno el compost comercial y el compost
con estiércol de alpaca son los que presentan la más alta relación, mientras que el
compost de cuy y gallinaza se encuentran dentro del rango normal.
Figura 4.6.Análisis comparativo del contenido de fósforo correspondiente a los diferentes tipos de compost. Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
21
13
17
14
10.00
15.00
12.50
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
Comercial Cuy Alpaca Gallinaza
Rela
ció
n
ca
rbo
no
/nit
róg
en
o
Compost
C/N
Límite inferior
Límite superior
Promedio
218.79627.7 461.74 888.11
1000.00
10000.00
5500.00
0.00750.00
1,500.002,250.003,000.003,750.004,500.005,250.006,000.006,750.007,500.008,250.009,000.009,750.00
Po
orc
en
taje
de
fo
sfo
ro (
%)
Compost
P
Límite inferior
Límite superior
Promedio
46
En cuanto al contenido de fósforo ninguno de los compost evaluados presenta
concentraciones dentro del rango normal, no obstante, el de gallinaza es el que
más se aproxima al límite inferior del rango promedio establecido por la FAO,
seguido del compost con contenido de cuy, alpaca y el compost comercial.
4.2. Análisis estadístico para la comparación de pH
Los resultados por triplicado obtenidos luego del análisis del pH se muestran en la Tabla
4.5, donde se muestran los promedios de los valores de pH de los compost usados en la
presente investigación.
Tabla 4.5. Valores promedio de pH de compost
N Comercial Cuy Alpaca Gallinaza
1 7.12 8.51 7.95 8.26
2 7.11 8.5 7.95 8.25
3 7.10 8.52 7.94 8.26
Promedio 7.11 8.51 7.95 8.26
Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
Por otro lado, para comparar el pH de los compost estudiados, se procedió a realizar un
análisis comparativo de varianzas ANOVA de una vía, cuyos resultados se muestran en la
Tabla 4.6. El valor crítico de F (4.07) es menor al resultado de F experimental (16696.8)
por lo cual se concluye que al menos un grupo es diferente al 95 % de confianza.
Tabla 4.6. Análisis de Varianza con respecto al pH de compost
Origen de las
variaciones
Suma de
cuadrados GL
Promedio
de los
cuadrados
F p
Valor
crítico
para F
Entre grupos 3.34 3 1.113 16696.8 1.6x10-15 4.07
Dentro de los
grupos 0.00053
Total 3.34 11
*Donde: GL= grados de libertad, p=probabilidad
Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
47
Sabiendo que al menos, un grupo es diferente según la prueba de ANOVA y que el
pH de cada compost estudiado está dentro de los valores normales, se usó un test
de Dunnet (Tabla 4.7) para comparar los compost elaborados a base de cuy,
gallinaza y alpaca con el comercial (control).
Tabla 4.7. Test de Dunnett de comparación usando compost comercial como control
Factor N Media Agrupamiento
Comercial (control) 3 7.11 A
Cuy 3 8.51
Gallinaza 3 8.26
Alpaca 3 7.95
Fuente: Elaboración propia en Minitab 17
El análisis de Dunnet desarrollado en la Figura 4.7 muestra que al comparar los
compost obtenidos a partir de los diversos estiércoles usados en la presente
investigación obtuvieron pH superiores al compost comercial, esto debido a que la
materia orgánica procedente de estiércol de cuy, alpaca y gallinaza son ricos en
materia orgánica susceptible a ser oxidada por los microrganismos dando como
resultado un descenso del pH por dicha fermentación.
Figura 4.7. Comparación de grupos (Dunnett) en función al pH
Fuente: Elaboración propia en Minitab 17
48
Finalmente, al comparar los resultados usando la prueba LSD se confirmó que
todos los grupos son diferentes al 95 % de confianza, dichos resultados se
muestran a continuación:
Tabla 4.8. Test de LSD de comparación de grupos en función al pH
Factor N Media Grupo
Comercial 3 7.11 A
Cuy 3 8.51 B
Gallinaza 3 8.26 C
Alpaca 3 7.95 D
Fuente: Elaboración propia en Minitab 17
Los resultados por triplicado obtenidos luego del análisis de humedad se muestran en la
Tabla 4.9, donde se presentan los promedios de los compost usados en la presente
investigación.
Tabla 4.9. Resultados del análisis de humedad de compost
N Comercial Cuy Alpaca Gallinaza
1 43.06 46.49 33.52 17.96
2 43.04 46.51 33.49 17.99
3 43.09 46.48 33.56 17.94
Promedio 43.06 43.49 33.52 17.96
Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
Así mismo, para comparar los porcentajes de humedad de los compost estudiados, se
procedió a realizar un análisis de varianza ANOVA de una vía, cuyos resultados se
muestran en la Tabla 4.10, El valor crítico de F (4.07) es menor al resultado de F
experimental (716005,6) por lo cual se concluye que al menos un grupo es diferente al 95
% de confianza.
49
Tabla 4.10. Análisis de Varianza con respecto a humedad de compost
Origen de las
variaciones
Suma de
cuadrados GL
Promedio
de los
cuadrados
F p
Valor
crítico
para F
Entre grupos 1467.81 3 489.3 716005.6 4.7x10-22 4.07
Dentro de los
grupos 0.0055 8 0.00068
Total 1467.81 11
*Donde: GL= grados de libertad, p=probabilidad
Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
Sabiendo que al menos un grupo es diferente según la prueba de ANOVA y que los
valores de humedad de cada compost estudiado están dentro de los valores
normales, se usó un test de Dunnet (Tabla 4.11) para comparar los compost
elaborados a base de cuy, gallinaza y alpaca con el comercial (control).
Tabla 4.11. Test de Dunnett de comparación en función a humedad
Factor N Media Agrupamiento
Comercial (control) 3 43.06 A
Cuy 3 46.49
Gallinaza 3 33.52
Alpaca 3 17.96
Fuente: Elaboración propia en Minitab 17
El análisis de Dunnet desarrollado en la Figura 4.8 muestra que, en primer lugar, al
comparar los compost obtenidos a partir de los diversos estiércoles de alpaca y
gallinaza usados en la presente investigación obtuvieron valores de humedad
inferiores al compost comercial, en segundo lugar, el compost a base de estiércol
dio como resultado un porcentaje de humedad mayor al comercial.
50
Figura 4.8. Comparación de grupos (Dunnett) en función a humedad
Fuente: Elaboración propia en Minitab 17
Finalmente, al comparar los resultados de humedad usando la prueba LSD se
confirmó que todos los valores de humedad de los grupos son diferentes al 95 %
de confianza, dichos resultados se muestran a continuación:
Tabla 4.12. Test de LSD de comparación en función a humedad
Factor N Media Grupo
Comercial 3 43.06 A
Cuy 3 46.49 B
Gallinaza 3 33.52 C
Alpaca 3 17.96 D
Fuente: Elaboración propia en Minitab 17
4.3. Análisis estadístico para la comparación del porcentaje de carbono
Los resultados por triplicado obtenidos luego del análisis de carbono se muestran en la
Tabla 9, donde se observan los promedios porcentuales de carbono total de los compost
usados en la presente investigación.
51
Tabla 4.13. Valores promedio del porcentaje de carbono en compost
N Comercial Cuy Alpaca Gallinaza
1 25.91 7.21 5.09 6.76
2 25.92 7.24 5.06 6.78
3 25.89 7.18 5.12 6.74
Promedio 25.91 7.21 6.76 5.09
Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
Por otro lado, para comparar el contenido de carbono de los compost estudiados se
procedió a realizar un análisis comparativo de varianzas ANOVA de una vía, cuyos
resultados se muestran en la Tabla 10. El valor crítico de F (4.07) es menor al resultado de
F experimental (475471.1) por lo cual se concluye que al menos un grupo es diferente al
95 % de confianza.
Tabla 4.14. Análisis de Varianza con respecto al porcentaje de carbono en compost
Origen de las
variaciones
Suma de
cuadrados GL
Promedio
de los
cuadrados
F p
Valor
crítico
para F
Entre grupos 867.7 3 289.25 475471.1 2.4x10-21 4.07
Dentro de los
grupos 0.0049 8 0.00061
Total 867.74 11
*Donde: GL= grados de libertad, p=probabilidad
Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
Sabiendo que al menos un grupo es diferente según la prueba de ANOVA y que los
valores de carbono de cada compost estudiado están dentro de los valores
normales, se usó un test de Dunnet (Tabla 11) para comparar los compost
elaborados a base de cuy, gallinaza y alpaca con el comercial como control.
52
Tabla 4.15. Test de Dunnett de comparación en función al porcentaje de carbono
Factor N Media Agrupamiento
Comercial 3 25.91 A
Cuy 3 7.21
Gallinaza 3 6.76
Alpaca 3 5.09
Fuente: Elaboración propia en Minitab 17
El análisis de Dunnet desarrollado en la Figura 3 muestra que, al comparar los
compost obtenidos a partir de los diversos estiércoles de cuy, alpaca y gallinaza
usados en la presente investigación obtuvieron concentraciones de carbono total
inferiores al compost comercial.
Figura 4.9. Comparación de grupos (Dunnett) en función a carbono (%)
Fuente: Elaboración propia en Minitab 17
Finalmente, al comparar los resultados del porcentaje de carbono usando la prueba
LSD se confirmó que todos los valores de carbono total de los estiércoles son
diferentes al 95 % de confianza, dichos resultados se muestran a continuación:
53
Tabla 4.16. Test de LSD de comparación en función a carbono
Factor N Media Grupo
Comercial 3 25.91 A
Cuy 3 7.21 B
Gallinaza 3 6.76 C
Alpaca 3 5.09 D
Fuente: Elaboración propia en Minitab 17
4.4. Análisis estadístico para la comparación del contenido de nitrógeno
En primer lugar, los resultados por triplicado obtenidos luego del análisis de
nitrógeno se muestran en la Tabla 13, donde se muestran los promedios de los
compost usados en la presente investigación.
Tabla 4.17. Valores promedio de nitrógeno porcentual en compost
N Comercial Cuy Alpaca Gallinaza
1 1.25 0.54 0.3 0.49
2 1.26 0.53 0.28 0.52
3 1.23 0.52 0.32 0.47
Promedio 1.25 0.53 0.49 0.30
Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
En segundo lugar, para comparar el contenido de nitrógeno de los compost
estudiados se procedió a realizar un análisis comparativo de varianzas ANOVA de
una vía, cuyos resultados se muestran en la Tabla 14.
El valor crítico de F (4.07) es menor al resultado de F experimental (1513.9.9) por lo cual
se concluye que al menos un grupo es diferente al 95 % de confianza.
54
Tabla 4.18. Análisis de Varianza con respecto a nitrógeno en compost
Origen de las
variaciones
Suma de
cuadrados GL
Promedio
de los
cuadrados
F p
Valor
crítico
para F
Entre grupos 1.55 3 0.517 1513.9 2.3x10-11 4.07
Dentro de los
grupos 0.0027 8 0.00034
Total 1.55 11
*Donde: GL= grados de libertad, p=probabilidad Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
Sabiendo que al menos un grupo es diferente según la prueba de ANOVA y que los
valores de nitrógeno de cada compost estudiado están dentro de los valores
normales, se usó un test de Dunnet (Tabla 15) para comparar los compost
elaborados a base de cuy, gallinaza y alpaca con el comercial como control.
Tabla 4.19. Test de Dunnett de comparación en función a nitrógeno
Factor N Media Agrupamiento
Comercial 3 1.25 A
Cuy 3 0.53
Gallinaza 3 0.49
Alpaca 3 0.30
Fuente: Elaboración propia en Minitab 17
El análisis de Dunnet desarrollado en la Figura 3 muestra que, en primer lugar, al
comparar los compost obtenidos a partir de los diversos estiércoles de cuy, alpaca
y gallinaza usados en la presente investigación obtuvieron concentraciones de
nitrógeno total inferiores al compost comercial.
55
Figura 4.10. Comparación de grupos (Dunnett) en función a nitrógeno
Fuente: Elaboración propia en Minitab 17
Finalmente, al comparar los resultados de nitrógeno usando la prueba LSD se
confirmó que la concentración de nitrógeno total de los compost a base de estiércol
de cuy y gallinaza son iguales, así mismo, los compost comercial y alpaca difieren
de estos dos al 95 % de confianza, dichos resultados se muestran a continuación:
Tabla 4.20. Test de LSD de comparación en función a nitrógeno
Factor N Media Grupo
Comercial 3 1.25 A
Cuy 3 0.53 B
Gallinaza 3 0.49 B
Alpaca 3 0.30 C
Fuente: Elaboración propia en Minitab 17
56
4.5. Análisis estadístico para la comparación del contenido de fósforo
Los resultados por triplicado obtenidos luego del análisis de fósforo en partes por
millón (mg/kg) se muestran en la Tabla 17, donde se observan los promedios de
los compost usados en la presente investigación.
Tabla 4.21. Valores promedio de fósforo en mg/kg en compost
N Comercial Cuy Alpaca Gallinaza
1 218.79 627.7 461.74 888.11
2 218.84 627.67 461.82 887.12
3 218.74 627.68 461.67 889.09
Promedio 218.79 888.11 627.68 461.74
Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
Por otro lado, para comparar el contenido de fósforo de los compost estudiados se
procedió a realizar un análisis comparativo de varianzas ANOVA de una vía, cuyos
resultados se muestran en la Tabla 18. El valor crítico de F (4.07) es menor al
resultado de F experimental (972151) por lo cual se concluye que al menos un
grupo es diferente al 95 % de confianza.
Tabla 4.22. Análisis de Varianza con respecto a fósforo en compost
Origen de las
variaciones
Suma de
cuadrados GL
Promedio
de los
cuadrados
F p
Valor
crítico
para F
Entre grupos 713510.23 3 237836.7 972151 1.3X10-22 4.07
Dentro de los
grupos 1.96 8 0.245
Total 713512.18 11
*Donde: GL= grados de libertad, p=probabilidad
Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016
Sabiendo que al menos un grupo es diferente según la prueba de ANOVA y que los
valores de fósforo de cada compost estudiado están dentro de los valores normales,
57
se usó un test de Dunnet (Tabla 15) para comparar los compost elaborados a base
de cuy, gallinaza y alpaca con el comercial como control.
Tabla 4.23. Test de Dunnett de comparación en función a fósforo
Factor N Media Agrupamiento
Comercial 3 218.79 A
Cuy 3 888.11
Gallinaza 3 627.68
Alpaca 3 461.74
Fuente: Elaboración propia en Minitab 17
El análisis de Dunnet desarrollado en la Figura 5 muestra que, al comparar los
compost obtenidos a partir de los diversos estiércoles de cuy, alpaca y gallinaza
usados en la presente investigación obtuvieron concentraciones de fósforo
superiores al compost comercial al 95 % de confianza.
Figura 4.11. Comparación de grupos (Dunnett) en función a fósforo
Fuente: Elaboración propia en Minitab 17
58
Finalmente, al comparar los resultados de fósforo usando la prueba LSD se
confirmó que la concentración de fósforo de los compost a base estiércol de cuy,
gallinaza y alpaca difieren significativamente los compost comercial y alpaca al 95
% de confianza, dichos resultados se muestran a continuación:
Tabla 4.24. Test de LSD de comparación en función a fósforo
Factor N Media Grupo
Comercial 3 218.79 A
Cuy 3 888.11 B
Gallinaza 3 627.68 C
Alpaca 3 461.74 D
Fuente: Elaboración propia en Minitab 17
59
CAPÍTULO V
DISCUSIÓN
El presente trabajo de investigación tuvo por finalidad evaluar y comparar diversos
compost a base de tres tipos de estiércol.
Según Moreno y Moral (41).El pH tiene una influencia directa en el compostaje
debido a su acción sobre la dinámica de los procesos microbianos. Mediante el
seguimiento del pH se puede obtener una medida indirecta del control de la
aireación de la mezcla, ya que si en algún momento se crean condiciones
anaeróbicas se liberan ácidos orgánicos que provocan el descenso del pH.
El aumento de valor de pH esta referenciado por Sundberg(49) y Chroni et al(50), los
cuales atribuyen este cambio a la descomposición de los ácidos grasos volátiles
que se forman en las primeras etapas del proceso de compostaje.
Al final de la etapa de maduración, concluidos 3 meses desde el inicio del proceso
de compostaje, existe una leve tendencia al incremento en los valores del pH.
Todos los tratamientos presentan valores de pH dentro de los parámetros
recomendados por la FAO (6.5 – 8.5), siendo el compost con estiércol de cuy el
que presento el pH más alto (8.51) esto se atribuye a factores tales como ligeras
diferencias en la aireación o humedecimientos en partes de la biomasa
compostada. Sin embargo Sánchez et al (38), los valores finales se encuentran
dentro de un rango adecuado, según lo señalado en la normativa chilena
(NCh2880.Of2004), y por la FAO, según la cual el pH del compost debe estar
comprendido entre 5,0 y 8.5. Siendo consistente Díaz y Cabrera (39). Esta ligera
alcalinización al final de la etapa de maduración del compost, es resultado de la
progresiva formación del amoniaco y las pérdidas de amoniaco por volatilización en
el medio sin embargo a ello se contraponen la formación de compuestos húmicos
durante la etapa de maduración, los cuales presentan propiedades tampón,
tendiendo todo el sistema a la neutralidad.
Humedad Según Dalzellet (30), cuando el contenido de humedad está por debajo
del 30% en peso fresco las reacciones biológicas en una pila de compost se
retardaran considerablemente. Cuando el contenido de humedad es demasiado
60
alto mayores a 70% los espacios entre las partículas del material se saturan de
agua impidiendo el movimiento del aire dentro de la pila. Un exceso de agua (> 65
% de humedad), afecta negativamente la disponibilidad de oxígeno y puede originar
condiciones de anaerobiosis y un lavado de nutrientes por lixiviación. Sin embargo
ya que como concierne, Picado (48) los niveles por debajo del 30 %, no son
recomendables ya que originan un descenso en la actividad microbiana,
principalmente en las bacterias, ya que los hongos permanecen activos a
humedades más bajas. Sin embargo, humedades por debajo del 20 % inhiben casi
totalmente dicha actividad y, por lo tanto, el proceso de compostaje) El contenido
óptimo de humedad en los ingredientes para el compostaje es 50 -60 %, el máximo
contenido de humedad en la práctica depende de la firmeza estructural en humedad
de los materiales.
Al mantener la humedad requerida durante el proceso de descomposición se
permitió que hubiese actividad microbiana y suficiente cantidad de aire entre las
partículas de materia orgánica. Según Vansintjan & Vega (31), para que haya una
buena descomposición hay que mantener una humedad estable, controlada por lo
que se necesita una buena aireación para un desarrollo óptimo de los
microorganismos
El contenido de humedad durante el proceso de compostaje tiende a disminuir,
dependiendo de la frecuencia de volteos y de las condiciones climáticas. Altos
niveles de humedad limitan la buena oxigenación del proceso, y puede facilitar una
mayor pérdida de nitrógeno, tanto por una pobre actividad microbiana aeróbica,
como porque se crean condiciones de reducción que favorecen la desnitrificación
Meléndez & Soto (32).
En el presente estudio los valores de la humedad reflejados en el análisis químico
realizado en el laboratorio de investigación y servicios de la UNSA indican que los
rangos de humedad al final del ensayo en el caso de compost con estiércol de cuy
supera al parámetro superior, el compost de alpaca se encuentra dentro de los
parámetros óptimos; el compost de gallinaza está por debajo del parámetro inferior.
La humedad varió de 17.96 (compost de gallinaza) a 46.49 % (compost de cuy),
esto indica que compost de cuy tiene gran capacidad de absorción y retención de
humedad. Sin embargo teniendo en consideración que el compost por debajo de
35% de humedad es considerado un compost demasiado seco, el cual puede ser
61
polvoriento e irritante en su manipulación, mientras que el compost muy húmedo
(60% a más) puede ser pesado y con tendencia al apelmazamiento, resultando más
difícil su aplicación WRAP, por lo anterior podemos decir que el compost con
gallinaza resultante después del proceso de compostaje fue un compost seco,
mientras que alpaca y cuy están dentro de los parámetros adecuados.
Al considerar el compost como un abono es importante mencionar que la
disponibilidad de nutrientes (capacidad de ofrecer nutrientes en forma asimilable
para las plantas), va a variar mucho con el tipo de compost, dependiendo de la
materia prima utilizada y el grado de madurez del producto final de Meléndez (32) &
Soto (34),
Los rangos obtenidos de N en todos los tratamientos están por debajo del 2%.
Según Meléndez (32) & Soto (34), un compost comercialmente aceptable debe
contener más del 2 % de nitrógeno. Los porcentajes obtenidos de nitrógeno por los
cinco tratamientos varían entre 0.3 % y 0.54 %.
El compost de alpaca fue el que presento el valor más bajo (0,3%), esto se relaciona
con lo reportado por Soto (34), quien indica que uno de los casos donde se dan las
mayores pérdidas por nitrógeno es cuando se composta excretas frescas,
encontrando perdidas de nitrógeno de un 16% hasta un 78%. Todas las mezclas
presentaron los valores cercanos al límite inferior de los parámetros recomendados
por la FAO (0.3% y 1.5%). El contenido de N total del compost es función directa
de los materiales iniciales, del proceso de compostaje y de las condiciones de
maduración. Las excretas de gallinaza contienen un nivel inicial alto de nitrógeno,
según Canet (47), la alimentación de los animales es clave en el contenido de
nutrientes del estiércol que producen: si abunda el forraje el nitrógeno es más
abundante, mientras que las raíces y los tubérculos darán lugar a una mayor
cantidad de potasio. Los estiércoles procedentes de animales en estabulación
permanente son también más ricos en elementos minerales, lo que pudo influir en
los resultados finales de estas mezclas no solo para el contenido de Nitrógeno sino
para los demás elementos.
La mayor o menor cantidad de nitrógeno es posiblemente el factor que determina
una mayor o menor población microbiana responsable por la descomposición de
residuos, según García (33), ya que el nitrógeno es usado como fuente de proteína
durante el proceso de compostaje, siendo uno de los nutrientes más necesitados
62
por los microorganismos. Al inicio del proceso, la cantidad de nitrógeno inmovilizado
disminuye por acción de las bacterias que utilizan el nitrógeno orgánico. Conforme
transcurren las etapas del compostaje el nitrógeno orgánico es consumido por
acción de los microorganismos dando como principal sustrato el amonio. Este
proceso se denomina amonificación y lo realizan los microorganismos capaces de
oxidar el amonio. Barrena (40).
Posteriormente el amonio se transforma en nitratos, la nitrificación es llevada a cabo
por microorganismos nitrificantes. Esto ocurre sobre todo cuando la temperatura
empieza a bajar, la temperatura está por debajo de 40 °C y las condiciones de
aireación son adecuadas Moreno (41). En la etapa de maduración, este proceso
continúa de forma menos pronunciada y se aprecian ligeros incrementos en la
concentración de nitrógeno total, indicador de la presencia de nitratos.
El porcentaje de nitrógeno aumenta a medida que la degradación procede, ya que
no existen pérdidas importantes de este elemento que se mineraliza y pasa
inmediatamente a moléculas orgánicas en las células de la población bacteriana, a
medida que la relación C/N disminuye es favorecida la mineralización del nitrógeno
Frioni (42).
Con relación al carbono, numéricamente el mayor porcentaje de carbono lo tiene el
tratamiento con estiércol de cuy con 7.21 %, seguido del compost con gallinaza con
6.76% y el de menor valor fue el compost con estiércol de alpaca con 5.09%, esto
se debe a que en las mezclas había en mayor cantidad componentes orgánicos
como cascaras de papa, rastrojos, cáscaras de cítricos y ramas lignificadas que
contenían más carbono. Esto es un factor no deseable, debido a que el proceso de
descomposición es más lento Soto (34).
Sin embargo, según Stoffell (35). El carbono proporciona la fuente primaria de
energía y el nitrógeno es imprescindible para el desarrollo de la población
microbiana.
El fósforo es el nutriente más importante, tras el C y el N, por lo que también debe
estar presente en unas cantidades mínimas para que el proceso se lleve a cabo
correctamente. Una buena relación entre los principales nutrientes provoca una
adecuada capacidad para la proliferación microbiana, al tener todos los nutrientes
principales en cantidades óptimas y en la forma más disponible para la síntesis
63
microbiana. El fósforo desempeña un papel fundamental en la formación de
compuestos celulares ricos en energía Moreno (41).
Entre los compuestos orgánicos fosfatados se encuentran los fosfatos de inositol.
Los fosfatos de inositol no suelen presentarse en forma libre, sino combinados con
proteínas o polisacáridos. Habitualmente los fosfatos de inositol son los
compuestos fosforados orgánicos más conocidos, representando del 10 al 50% del
total de compuestos orgánicos fosforados casi el 1 ó 2% del P orgánico puede
formar parte de los nucleótidos constituyentes del ARN y ADN de los
microorganismos vivos. También se han encontrado fosfolípidos, sin embargo su
contenido suele ser inferior al 1% del P orgánico total. Gran parte del fósforo
orgánico aparece estar asociado a la fracción ácido fúlvico de la materia orgánica
Russell (43).
Los resultados obtenidos en fósforo están entre el rango de 461.74 ppm (compost
de alpaca) y 888.11 ppm. - compost con gallinaza) los que se encuentran muy por
debajo de los rangos de un compost comercialmente aceptable según los
parámetros de la FAO. La variación en el contenido de fósforo en los tres tipos de
compost al final de la etapa de maduración, podría explicarse en su utilización para
la formación de ácidos nucleicos en los microorganismos vivos y en el fósforo
disuelto producto de los humedecimientos y su lixiviación al suelo, aunque este
último fenómeno ocurriría en cantidades casi insignificantes, dadas las condiciones
de riego de las pilas de compostaje. A diferencia del nitrógeno, el fósforo no forma
gases que pueden ser liberados en la atmósfera Brady (44).
Lo encontrado en este estudio permite concluir que los materiales orgánicos que se
utilizaron, aportan poco nitrógeno y tienen gran contenido de carbono. Según Soto
(34), es fundamental un buen sustrato para el desarrollo de microorganismos, lo que
al final acelera el proceso de descomposición y mejora la calidad del producto final.
Es recomendable estudiar diferentes cantidades de materiales orgánicos que
aporten más nitrógeno al sustrato (incluir materiales verdes, leguminosas,
estiércoles vacuno, etc.)
La relación C/N es un indicador de la madurez y estabilidad de la materia orgánica
del compost. Varios autores establecen un valor inferior a 20 como óptimo, esta
depende de la naturaleza química de los residuos utilizados.
64
Aunque una relación C/N por debajo de 20 en un indicativo de madurez aceptable,
Gaind (2014) establece que valores demasiado bajos (<10: 1) en el compostaje
indica la inestabilidad final del producto. Pérez, R., (2010) propone que un valor de
C/N entre 10 y 20 es aceptable, también indica que los abonos con valores menores
de 10 tienen una liberación más rápida de nutrientes que aquellos con valores
mayores de 20.
Según Castillo (36), es necesario para que ocurra un proceso adecuado de
compostaje, un balance entre los materiales con una concentración de carbono
(residuos de color marrón), empleados para generar energía, y materiales con una
concentración alta de nitrógeno (residuos de color verde) que son necesarios para
el crecimiento y la reproducción.
De acuerdo con Moreno (41), un factor muy determinante en la calidad del compost
es la velocidad de descomposición del mismo y ésta a su vez depende de la
proporción existente de carbono/nitrógeno (C/N) del material ya que está tendría
que tener valores antes mencionados.
Según los resultados obtenidos con estas relaciones altas de C/N ocurrirá
inmovilización de N. Como lo señala Vansintjan (31), el efecto de la inmovilización
se muestra desde una relación C/N más alta de 35:1. Esto se da cuando los
microorganismos toman N mineral del suelo para convertirlo en proteína microbiana
el proceso se conoce como Inmovilización. Rastrojos con valores superiores
inducirán a la inmovilización de N mineral en el tejido microbiano.
La mezcla que contenía estiércol de alpaca, obtiene el mayor valor de la relación
C/N con 17, seguida por la mezcla conteniendo gallinaza con 14 y en tercer lugar
el tratamiento con estiércol de cuy con 13. La FAO recomienda que sea de 12.5 la
relación C/N adecuada.
Labrador (37), expresa que si las relaciones C/N son muy altas el proceso de
compostaje es más lento ya que la materia prima contiene muchos materiales
leñosos.
Todos los tratamientos tienen una relación carbono/nitrógeno más alta que la
recomendada por la FAO. Este efecto se debió a que se utilizó menos materia
orgánica verde, que es la fuente primordial de nitrógeno.
65
Según Castillo (36), cuando se mezclan mayores cantidades de residuos de color
marrón y menor cantidad de residuos de color verde se obtendrá una relación C/N
alta.
La relación C/N representa la pérdida de carbono orgánico, como consecuencia de
la mineralización de la materia orgánica, mientras que por otro lado, mide el
aumento de la concentración de nitrógeno debido a la pérdida de peso. Como
resultado se obtiene una disminución de este parámetro, cuyos valores al final del
proceso son prácticamente constantes, como consecuencia de la estabilización de
la materia orgánica Moreno (41).
La importancia de esta relación está en que, para que el proceso de compostaje se
desarrolle de forma adecuada, se considera que el material de partida debe tener
una relación C/N entre 25 a 30, ya que se considera que los microorganismos
consumen unas 30 partes de carbono por cada parte de nitrógeno Brady (44).
La relación C/N ideal para un compost totalmente maduro es cercana a 10, similar
a la del humus. En la práctica, se suele considerar que un compost es
suficientemente estable o maduro cuando C/N <20 aunque esta es una condición
necesaria pero no suficiente Bueno (39).
Se recomienda que en las aboneras se agregue más material vegetal verde
(leguminosas, malezas recién cortadas, forrajes o estiércol y determinar el
contenido de algunos elementos como el carbono y nitrógeno en los rastrojos a
emplearse, es decir hacerles un análisis bromatológico previo a los materiales que
son componentes de la mezcla, que permita establecer una abonera con un
balance óptimo de carbono y nitrógeno, ya que parte del arte del compostaje
consiste en balancear los materiales verdes y los marrones.
66
CONCLUSIONES
PRIMERA: En la composición química elemental del compost casero a base de
estiércol de cuy, se encontró que el carbono (7,21%), el nitrógeno
(0,54%) y la relación carbono nitrógeno (13) resultó ser adecuado,
mientras que el pH (8,51), estuvo ligeramente por encima de lo
normal, y la concentración de fósforo (627,7 ppm) por debajo de la
norma.
SEGUNDA: En la composición química elemental del compost casero a base de
estiércol de alpaca, se encontró que un pH (7,95), humedad (33,52%),
el contenido de carbono (5,09%) y nitrógeno (0,3%) están en el rango
normal, mientras que la relación carbono nitrógeno (17) resultando ser
superior a la norma, y la concentración de fósforo (461,74 ppm)
inferior a los límites establecidos.
TERCERA: En la composición química elemental del compost casero a base de
gallinaza, se obtuvo un pH (8,26), el contenido de carbono (6,76%) el
contenido de nitrógeno (0,49%), la relación carbono nitrógeno (14)
resulten ser ideales, mientras que la humedad (17,96%) y la
concentración de fósforo (888,11 ppm) fueron inferiores a la norma.
CUARTA: En la composición química elemental del compost comercial de
referencia, se encontró que el pH (7) y el contenido de nitrógeno
(1,25%) es normal; mientras que la humedad (43,06%), el contenido
de carbono (25,91%) y la relación carbono nitrógeno (21) tuvieron
valores más altos que el límite superior permitido, y en cuanto a la
concentración de fósforo esta fue inferior a la norma.
QUINTA: Con respecto a la diferencia en la composición química elemental de
compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto al
67
pH, se encontró que son ideales el compost con estiércol de alpaca y
gallinaza los cuales son alcalinos, así como el compost comercial que
fue de pH neutro.
SEXTA: Con respecto a la diferencia en la composición química elemental de
compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a
humedad, solo el compost de alpaca fue ideal.
SEPTIMA: Con respecto a la diferencia en la composición química elemental de
compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a
carbono, se encontró que el compost con estiércol de cuy, alpaca y
gallina es ideal.
OCTAVA: Con respecto a la diferencia en la composición química elemental de
compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a
nitrógeno, se encontró que todos los compost son ideales,
especialmente el comercial.
NOVENA: Con respecto a la diferencia en la composición química elemental de
compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a la
relación carbono/nitrógeno, se encontró que el compost con estiércol
de cuy y gallina es ideal.
DÉCIMA: Con respecto a la diferencia en la composición química elemental de
compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a
fósforo, se encontró que ningún compost es ideal, siendo el más
cercano al límite inferior el de tipo comercial.
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RECOMENDACIONES
Basado en los resultados obtenidos se recomienda establecer ensayos y
evaluar en el compost variables como Capacidad de Intercambio Catiónico
(CIC) y capacidad de retención de agua.
Realizar pruebas de toxicidad, como bioensayos de germinación y
crecimiento de semillas, incluyendo la medición de variables como la
elongación de las raíces y porcentaje de germinación relativo.
Utilizar en campo los productos obtenidos a partir de este ensayo, para
valorar su efecto en el rendimiento de los cultivos y mejoramiento de las
propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo.
Adicionar enzimas o microorganismos selectos al compost enriquecido con
los diferentes estiércoles, con la finalidad de acelerar el proceso de
compostaje o proveer un mejor balance nutricional o ambiental para los
microorganismos que intervienen en el proceso.
Identificar los géneros de las bacterias u hongos identificados al final del
proceso de compostaje.
69
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Anexo 4. Matriz de consistencia
Título Planteamiento del problema
Hipótesis (Hi) Objetivos Variables Indicadores Valor Metodología
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Hipótesis general: -Si se realiza un análisis comparativo de tres tipos de compost casero es probable que estos sean diferentes en su composición química elemental. Hipótesis secundarias -Es probable que exista una composición química elemental particular del compost casero a base de estiércol de cuy, Arequipa, 2017 -Es probable que exista una composición química elemental particular del compost casero a base de estiércol de alpaca, Arequipa, 2017 -Es probable que exista una composición química elemental particular del compost casero a base de gallinaza, Arequipa, 2017 -Es probable que exista una composición química elemental particular del compost comercial de referencia, Arequipa, 2017 -Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto al pH, Arequipa, 2017
Objetivo General: -Determinar la composición química elemental de tres tipos de compost casero a base de estiércol de alpaca, cuy y gallinaza Arequipa, 2017. Objetivos Específicos -Establecer la composición química elemental del compost casero a base de estiércol de cuy, Arequipa, 2017 -Establecer la composición química elemental del compost casero a base de estiércol de alpaca, Arequipa, 2017 -Establecer la composición química elemental del compost casero a base de gallinaza, Arequipa, 2017 -Establecer la composición química elemental del compost comercial de referencia, Arequipa, 2017 -Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto al pH, Arequipa, 2017 -Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en
Variable Independiente Compost con estiércol de cuy (Cavia porcellus) Compost con estiércol de alpaca (Vicugna pacos) Compost con estiércol de gallinaza (Gallusgallus) Compost comercial Variable Dependiente Ph Humedad Carbono Nitrógeno Fósforo Relación Carbono/Nitrógeno
Mezcla de estiércol con residuos orgánicos domésticos Potencial de hidrogeniones medidos con un pH-metro Cantidad de agua presente en las muestras Concentración de carbono Concentración de nitrógeno Concentración de fósforo Relación
nmoles/litro % % % ppm Relación
MÉTODO NTP, AOAC TIPO: Cuantitativo NIVEL: Descriptivo Transversal Prospectivo POBLACION. Pozas de la Composta MUESTRA. Porción de composta INSTRUMENTO: Espectrofotómetro Ficha de registro de datos
91
Título Planteamiento del problema
Hipótesis (Hi) Objetivos Variables Indicadores Valor Metodología
-Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a humedad, Arequipa, 2017 -Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a carbono, Arequipa, 2017 -Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a nitrógeno, Arequipa, 2017 -Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de compost casero a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a la relación carbono/nitrógeno, Arequipa, 2017
cuanto a humedad, Arequipa, 2017 -Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a carbono, Arequipa, 2017 -Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a nitrógeno, Arequipa, 2017 -Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a la relación carbono/nitrógeno, Arequipa, 2017 -Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a fósforo, Arequipa, 2017
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