evaluación de manejo de desechos orgánicos … · se encontró que el método de elaboración del...

UNIVERSIDAD EARTH

EVALUACIÓN DE MANEJO DE DESECHOS

ORGÁNICOS DOMÉSTICOS EN LA EARTH

Mauricio Baltodano Robles

Felipe Sotomayor Orejuela

Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Agrónomo con el grado de Licenciatura

Guácimo, Costa Rica

Diciembre, 2002

Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Agrónomo con el grado de Licenciatura

Profesor Asesor Shuichi Okumoto, M.Sc.

Profesor Asesor Carlos Hernández, Ph.D.

Decano Daniel Sherrard, Ph.D.

Candidato Mauricio Baltodano Robles

Candidato Felipe Sotomayor Orejuela

Diciembre, 2002

ii

Felipe Sotomayor Orejuela

DEDICATORIA

A Dios y a la Virgen por darnos la vida, iluminarnos, darnos fuerza y

guiarnos en todo momento durante estos años en EARTH.

A nuestros padres y madres por su cariño, ayuda y apoyo incondicional

toda la vida.

A nuestras queridas hermanas, hermanos, abuelas, abuelos, en general a

todas nuestras familias por haber estado con nosotros y habernos apoyado.

A nuestros amigos tanto aquí en la EARTH como en todos los lugares en

los que hemos estado por haber estado con nosotros.

Finalmente, decirles que esto es un producto de todos y dedicado a todos,

sin excepción alguna, porque han llegado a ser inspiración para poder llegar hasta

aquí.

Mauricio Baltodano Robles

iii

AGRADECIMIENTO

Le agradecemos a Dios y al Virgen, a nuestros padres y madres, que

siempre han sido incomparable ejemplo para nosotros; a nuestras hermanas,

hermanos, abuelos, abuelas y en general a todas nuestras familias, a todos

gracias por su apoyo, ayuda, ánimos y por la oportunidad de poder lograr esta

meta.

A nuestros amigos de EARTH, tanto los que nos dejaron como a los que

dejamos acá y en especial a nuestra promo; ustedes hicieron que estos años nos

sintiéramos acompañados de una gran familia, la verdad sin ustedes no

hubiéramos hecho muchas cosas y estos largos años no hubieran pasado tan

rápido y tan alegres, que lástima que se paso tan rápido, pero esperamos verlos

siempre. También gracias por ayudarnos en todo y por darnos su apoyo en las

buenas y en las malas. A nuestros demás amigos, también muchas gracias por

apoyarnos y por su amistad y ayuda, se lo agradecemos y sigamos como antes.

A nuestros asesores, Shuichi Okumoto y Carlos Hernández, muchas

gracias por su apoyo, esfuerzo y tiempo dedicado para que esto se hiciera

realidad. A las personas que trabajan en el PMID, Manrique Arguedas, Javier

Ribera, Germán Bravo, por todo su apoyo y colaboración en la realización de este

proyecto.

En general a toda la gente, dentro y fuera de EARTH, que nos ha ayudado

en este proyecto y en estos años han sido parte de nuestra carrera universitaria,

muchas gracias, esto es el producto de su ayuda también.

Les agradecemos mucho a todos,

Mauricio Baltodano Felipe Sotomayor

iv

RESUMEN

Costa Rica, al igual de muchos otros países, tiene graves problemas en lo

que respecta al manejo de desechos. En La región atlántica, sector donde se

ubica la Universidad EARTH, el deficiente sistema de recolección y

almacenamiento de desechos ocasiona graves impactos ambientales. Por ésta

razón este proyecto está enfocado a brindar un aporte, como modelo, a la

problemática antes planteada, de tal forma que los desechos orgánicos producidos

por la Universidad, puedan ser manejados eficientemente. La investigación tuvo

como objetivo el evaluar tres diferentes sistemas de producción de abonos

orgánicos a partir de los desechos orgánicos domésticos. Los tratamientos

consistieron en dos pilas de producción de EM-compost, de las cuales, a una de

éstas se le incorporó aireación por medio de un ventilador y un tubo agujereado en

el interior de la pila, mientras que la otra no recibió ningún tratamiento adicional; y

un tercer tratamiento en donde se elaboró EM-bokashi en estañones. A estos

tratamientos se les trató de determinar los tiempos óptimos de proceso de los

diferentes métodos. Asimismo se les analizó las calidades de los abonos

obtenidos y se determinó cuál sistema es el más ecoeficiente tomando en cuenta

los costos incurridos en el proceso.

Se encontró que el método de elaboración del abono de tipo EM-compost

con aireación fue el más ecoeficiente. Esto se debió principalmente a la velocidad

de reducción del volumen del material, lo cual aporta un beneficio ambiental, la

calidad del producto y la comodidad de operación. Se estableció el mejor sistema

dentro del tiempo que duró el estudio, sin embargo recomendamos determinar el

tiempo óptimo para lograr un abono orgánico maduro en un estudio próximo.

Palabras claves: EM-compost, EM-bokashi, desechos orgánicos domésticos,

ecoeficiencia.

v

Baltodano, M.; Sotomayor, F. 2002. Evaluación de Manejo de Desechos Orgánicos Domésticos en la EARTH. Trabajo de Graduación EARTH. Guácimo, Limón, C.R. 68 p.

vi

ABSTRACT

Costa Rica, like many other countries, has serious waste management

problems. In the Atlantic region, where EARTH University is located, the waste

management deficiency has had a significant environmental impact. For this

reason, this project focused on providing alternatives to efficiently manage the

organic waste produced in the university. The main objective of this study was to

evaluate three different organic fertilizer production systems, which make use of

domestic organic waste. The treatments consisted of two piles of EM-compost

production, one of which was aerated using a fan and a tube with holes in the

interior of the pile, while the other one did not receive any additional processing;

and a third treatment involving the production of EM-bokashi in containers. An

attempt was made to determine the processing time necessary for the different

methods. In addition, the quality of the fertilizers obtained was analyzed to

determine the most eco-efficient system, taking into account the costs involved.

It was found that the EM-compost method with air was the most eco-

efficient, mainly because of the rate of volume reduction and the resulting

environmental benefit, the quality of the product and the ease of implementation

and operation. While it was possible to identify the best system within the time

frame of this study, it is recommended that a future study be done to determine the

optimum time frame to produce a mature organic fertilizer.

Key words: EM-compost, EM-bokashi, domestic organic wastes, eco-efficiency.

Baltodano, M.; Sotomayor, F. 2002. Evaluación de Manejo de Desechos Orgánicos Domésticos en la EARTH. Trabajo de Graduación EARTH. Guácimo, Limón, C.R. 68 p.

vii

TABLA DE CONTENIDO

Página DEDICATORIA ................................................................................................. III AGRADECIMIENTO ........................................................................................ IV RESUMEN........................................................................................................ V ABSTRACT..................................................................................................... VII

1. INTRODUCCIÓN...............................................................................................1

2. OBJETIVOS ......................................................................................................5

2.1. OBJETIVO GENERAL...............................................................................5 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .....................................................................5

3. REVISIÓN DE LITERATURA............................................................................6

3.1. AGRICULTURA NATURAL DE KYUSEI Y MICROORGANISMOS EFICACES (EM)........................................................................................6 3.1.1. Componentes del EM..................................................................7

3.1.1.1. Bacterias fotosintéticas..................................................8 3.1.1.2. Bacterias lácticas...........................................................8 3.1.1.3. Levaduras......................................................................8

3.2. COMPOST ................................................................................................9 3.3. BOKASHI.................................................................................................12

3.3.1. Uso Alternativo del bokashi .......................................................15 3.3.1.1. El Proceso del ensilaje ................................................15

3.3.1.1.1. Función de los microorganismos en el proceso de ensilaje......................................................16

3.4. COMPARACIÓN ENTRE COMPOST Y BOKASHI .................................17

4. MATERIALES Y MÉTODOS...........................................................................19

4.1. LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL ÁREA ......................................19 4.2. TRATAMIENTOS Y DISEÑO EXPERIMENTAL......................................19

4.2.1. Preparación de tratamientos .....................................................21 4.2.1.1. Tratamientos 1 y 2.......................................................21 4.2.1.2. Tratamiento 3 ..............................................................23

4.3. VARIABLES EVALUADAS Y TOMA DE MUESTRAS.............................25 4.3.1. Reducción de volumen de materia orgánica .............................25 4.3.2. Análisis químico.........................................................................26

4.3.2.1. Análisis de macro nutrientes .......................................26 4.3.2.2. Determinación del pH en Agua....................................26 4.3.2.3. Determinación de conductividad eléctrica ...................27

viii

4.3.2.4. Determinación de nitrógeno (N) ..................................27 4.3.2.5. Determinación de materia orgánica.............................27

4.3.3. Análisis de costos......................................................................27 4.3.4. Prueba de germinación de semillas...........................................27

4.4. ANÁLISIS DE DATOS Y TOMA DE DECISIÓN ......................................28

5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN........................................................................29

5.1. REDUCCIÓN DE VOLUMEN ..................................................................29 5.2. ANÁLISIS QUÍMICO................................................................................30

5.2.1. EM-compost ..............................................................................30 5.2.2. EM-bokashi ...............................................................................35 5.2.3. Comparación entre los tres tratamientos...................................37

5.3. ANÁLISIS DE COSTOS ..........................................................................43 5.4. PRUEBA DE GERMINACIÓN .................................................................44 5.5. ANÁLISIS DE ECOEFICIENCIA..............................................................46

6. CONCLUSIONES............................................................................................48

7. RECOMENDACIONES ...................................................................................50

8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...............................................................52

9. ANEXOS .........................................................................................................55

ix

LISTA DE CUADROS

Cuadro Página Cuadro 1. Escala de reducción de volumen de materia orgánica. ........................ 26

Cuadro 2. Resultados de análisis químicos de las muestras, de los tratamientos EM-compost Sin Aire (T1) y EM-compost Con Aire (T2) efectuados en las pilas - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002. ...................................................................................................... 30

Cuadro 3. Análisis de Varianza Completamente al Azar de las diferentes variables de los tratamientos EM-compost Sin Aire (T1) y EM-compost Con Aire (T2) efectuados en las pilas – Lab. Suelos y Aguas – EARTH. 2002........................................................................... 31

Cuadro 4 Resultados de análisis químicos de las muestras, del tratamiento EM-bokashi (T3), efectuado en los estañones - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002. ............................................................ 35

Cuadro 5. Análisis de Varianza Completamente al Azar de las diferentes variables del tratamiento EM-bokashi (T3), efectuado en los estañones - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002. ................................ 35

Cuadro 6. Análisis de Varianza Completamente al Azar de las diferentes variables de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas – EARTH. 2002. ........................................................................................ 37

Cuadro 7. Costos de construcción de los tres tratamientos. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. ................................................... 43

Cuadro 8. Porcentajes de germinación de las muestras con semillas de Repollo Chino (S1), Rábano (S2) y Tomate (S3), de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost sin aire (T1) y EM-compost con aire (T2) y de EM-bokashi (T3) en los estañones............................................................................................... 44

Cuadro 9. Análisis de Varianza Completamente al Azar de las porcentajes de germinación de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost sin aire (T1) y EM-compost con aire (T2) y de EM-bokashi (T3) en los estañones. ........................................ 45

Cuadro 10. Factores de ecoeficiencia en los diferentes tratamientos. .................. 46

x

LISTA DE FIGURAS

Figura Página Figura 1. Transformación de Materia Orgánica ..................................................... 18

Figura 2. Pila del primer tratamiento. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002....................................................................... 20

Figura 3. (A) Pila del segundo tratamiento, (B) aireador. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002........................................... 20

Figura 4. Estañones del tercer tratamiento. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002....................................................................... 21

Figura 5. Pila de los tratamientos 1 y 2 con su respectivo techo. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002...................................... 22

Figura 6. Divisiones de las pilas, de los tratamientos 1 y 2. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002........................................... 23

Figura 7. Válvulas de salida de los lixiviados de los estañones. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002........................................... 24

Figura 8. Desechos de los estañones inoculados con EM. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002........................................... 24

Figura 9. Cobertura interna de los desechos en los estañones. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002........................................... 25

Figura 10. Volumen de los tres diferentes tratamientos a través del tiempo. ................................................................................................... 29

Figura 11. Resultados de análisis químicos de la variable conductividad eléctrica, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002. ........................................................................................ 37

Figura 12. Resultados de análisis químicos de la variable pH, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002. ............................. 38

Figura 13. Resultados de análisis químicos de la variable nitrógeno, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002.................. 38

Figura 14. Resultados de análisis químicos de la variable fósforo, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002. ...................... 39

xi

Figura 15. Resultados de análisis químicos de la variable potasio, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002. ...................... 39

Figura 16. Resultados de análisis químicos de la variable calcio, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002. ...................... 40

Figura 17. Resultados de análisis químicos de la variable magnesio, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002.................. 40

Figura 18. Resultados de análisis químicos de la variable materia orgánica, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002. ........................................................................................ 41

Figura 19. Resultados de análisis químicos de la variable carbono orgánico, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002. ........................................................................................ 41

Figura 20. Resultados de análisis químicos de la variable carbono:nitrógeno, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002............................................................................ 42

xii

LISTA DE ANEXOS

Anexo Página Anexo 1. Incineración con lecturas en absorción atómica..................................... 56

Anexo 2. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable Conductividad Eléctrica de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002. ................................................................ 58

Anexo 3. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable pH en Agua de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002. ........................................................................... 58

Anexo 4. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable nitrógeno de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002. ........................................................................... 58

Anexo 5. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable fósforo de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002. ........................................................................... 59

Anexo 6. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable potasio de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002. ........................................................................... 59

Anexo 7. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable calcio de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002. ........................................................................... 59

Anexo 8. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable magnesio de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002. ........................................................................... 60

Anexo 9. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable materia orgánica de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002. ........................................................................... 60

xiii

Anexo 10. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable carbono orgánico de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002. ........................................................................... 60

Anexo 11. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable humedad de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002. ........................................................................... 61

Anexo 12. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable carbono:nitrógeno de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002. ........................................................................... 61

Anexo 13. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable conductividad eléctrica del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002..................... 61

Anexo 14. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable pH en Agua del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002................................................ 62

Anexo 15. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable nitrógeno del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002................................................ 62

Anexo 16. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable fósforo del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002................................................ 62

Anexo 17. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable potasio del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002................................................ 63

Anexo 18. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable calcio del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002................................................ 63

Anexo 19. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable magnesio del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002................................................ 63

Anexo 20. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable materia orgánica del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002. ......................................... 64

xiv

Anexo 21. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable carbono orgánico del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002. ......................................... 64

Anexo 22. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable carbono:nitrógeno del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002. .................................... 64

Anexo 23. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable conductividad eléctrica de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002. .......................................................................................... 65

Anexo 24. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable pH de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002. .......................... 65

Anexo 25. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable nitrógeno de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002. .......... 65

Anexo 26. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable fósforo de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002. .............. 66

Anexo 27. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable potasio de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002............... 66

Anexo 28. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable calcio de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002. ................ 66

Anexo 29. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable magnesio de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002........... 67

Anexo 30. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable materia orgánica de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002. .......................................................................................... 67

Anexo 31. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable carbono orgánico de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002. .......................................................................................... 67

Anexo 32. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable carbono:nitrógeno de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002. .......................................................................................... 68

Anexo 33. Análisis de Varianza Completamente al Azar de las porcentajes de germinación de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost sin aire (T1) y EM-compost con aire (T2) y de EM-bokashi (T3) en los estañones. ........................................ 68

xv

Anexo 34. Costos de construcción de pila para EM-compost con aireación................................................................................................. 68

Anexo 35. Costos de estañones y adecuaciones para EM-bokashi...................... 68

xvi

1. INTRODUCCIÓN

Este estudio pretende analizar diferentes sistemas de transformación de

desechos orgánicos domésticos generados en la Universidad EARTH. Esto con el

fin de producir un abono de calidad en el menor tiempo y costo posible. Así

mismo, procura contribuir a la solución de la problemática que existe en torno a los

desechos en la región. Por consiguiente, se utilizaron los desechos orgánicos

producidos en la EARTH para la producción de bokashi en un medio anaeróbico y

dos aeróbicos. Para efectos de este documento, los desechos en cuestión los

llamaremos desechos orgánicos.

Desde los comienzos del ser humano y su asentamiento en comunidades,

éste ha generado desechos. Hoy, el crecimiento descontrolado de la población

mundial, la concentración en grandes ciudades y los cambios de hábitos, los

cuales promueven un mayor consumo de productos, ha causado una importante

generación de desechos y con esto un grave problema de manejo de los mismos.

Tal es el caso de países desarrollados cómo Estados Unidos, Inglaterra,

Alemania, España y Japón, los cuales han llegado a producir desechos

domésticos a una tasa de 2.5, 1.45, 1.2, 1.0 y 0.8 kilogramos por persona diarios

respectivamente (Carless, 1992, citado por Hernández, 2002).

Los índices de producción de desechos domésticos son elevados en la gran

mayoría de países latinoamericanos. Sin embargo, el caso de Costa Rica es

singular debido a que la cantidad de desechos domésticos producidos diariamente

se aproxima a los países más consumistas o desarrollados con 0.6 kg/pers./día.

De acuerdo al Censo 2000, Costa Rica tiene una tasa de crecimiento

poblacional de 2,6% y cuenta con una población de 3.810.179 habitantes. La

elevada tasa de crecimiento de la población y de generación de desechos hacen

que el manejo de desechos sea un problema de grandes proporciones,

especialmente en provincias como Limón, ubicado en la zona atlántica de Costa

1

Rica, en donde no existe un buen sistema de manejo de desechos, ni rellenos

sanitarios adecuados.

De acuerdo a la Red Panamericana de Manejo Ambiental de Residuos –

REPAMAR (2001), se estima que el total de desechos generados en Costa Rica

por día es de aproximadamente 11.764 toneladas. De los cuales, el 86%

corresponde a desechos agroindustriales, el 13,6% a desechos ordinarios y 0,4%

a desechos peligrosos. Fácilmente se puede observar la importancia de buscar

soluciones para los desechos orgánicos, ya que estos se encuentran dentro de los

desechos agroindustriales y ordinarios en grandes proporciones.

Limón posee un clima tropical húmedo, en donde existe un medio ambiente

relativamente frágil, debido a la amplia biodiversidad que habita en sus bosques y

ríos. Estos se han venido deteriorando por la gran cantidad de desechos que en

ellos se depositan. Por tal razón es de suma importancia el esfuerzo de la

Universidad EARTH, la cuál al encontrarse en dicha provincia, realiza un

considerable esfuerzo en el tratamiento de los desechos. A su vez, la Universidad

busca la innovación constante para hacer más eficiente su sistema de manejo de

desechos.

Dentro de la misión de la EARTH está el ser una Universidad comprometida

en la formación de profesionales de vanguardia, con valores éticos y humanos,

conciencia ambiental y social y compromiso de servicio a los demás. Uno de sus

principales objetivos es generar conocimientos que promuevan el bienestar de los

habitantes y el desarrollo de las comunidades, así como el de promover el

intercambio, análisis, síntesis y diseminación del conocimiento sobre la agricultura,

recursos naturales y medio ambiente. Por ésta razón la Universidad EARTH debe

ser líder en el manejo de desechos, para que a través del tiempo y el ejemplo los

estudiantes, logren establecer un desempeño laboral ético en la producción

agropecuaria y apoyar al mismo tiempo al desarrollo sostenible.

2

En busca del aprovechamiento de los recursos, en la EARTH, existe un

Sistema Integrado de Manejo de Desechos, el cual inició en 1991. El sistema se

basa en la estrategia de las 4 “R”, donde es fundamental la clasificación de los

desechos (Hernández,2002).

Al principio, la clasificación, consistió en la división de los desechos en tres

contenedores: papel, envases y varios. A principios del año 2001, se entró a una

nueva etapa para aprovechar los desechos orgánicos domésticos, puesto que

estos eran mezclados dentro de la clasificación de varios y se los enviaba al

relleno sanitario. La implementación de este cuarto contenedor empezó en las

residencias de los profesores. De acuerdo con Vargas (2001) el proyecto comenzó

con 10 casas, llegando a 20 para finales del mismo año.

La visión es lograr recuperar todos los desechos orgánicos domésticos

generados en la institución, incluyendo cafetería y laboratorio de procesamiento de

alimentos, y someterlos a un sistema de producción de abonos orgánicos. Los

cuales se producen utilizando materiales orgánicos de diversas procedencias y

descomponiéndolos en camas durante cierto tiempo.

De acuerdo con Hernández (2002), por lo menos el 50% de los desechos

en la EARTH son orgánicos. La mayor parte de éste porcentaje es comida, la cual

podría ser aprovechada y utilizada. Con esto se obtendría una ganancia

económica que serviría para compensar los costos de recolección y transporte de

este tipo de desechos, además de alargar la vida útil del relleno sanitario de la

Universidad.

Al comenzar la estrategia de manejo de desechos orgánicos, estos se

colocaban en una pila con aserrín. A finales del año 2001 se decidió realizar la

inversión de una segunda pila con el fin de mantener la continuidad del proceso en

el Centro de Recuperación de Materiales y al mismo tiempo permitir un periodo de

maduración de la primera pila cuando en esta se completa el proceso.

3

En éstas pilas los desechos domésticos degradables son mezclados con

aserrín y aplicaciones de EM. De ésta manera, el desecho se transforma en abono

orgánico de una forma más eficiente sin generar malos olores y moscas.

Una vez instalado el proyecto en todas las áreas de la institución, se

utilizarán las pilas del Centro de Recuperación de Materiales para procesar los

desechos en abono orgánico. Por ésta razón es importante estudiar la posibilidad

de hacer el sistema más eficiente y económico. Este proyecto analiza las

diferentes características del abono orgánico producido a través de tres diferentes

metodologías, EM-compost con aireación, EM-compost con aireación y EM-

bokashi, para saber cuál sistema es el más ecoeficiente.

4

2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GENERAL

• Evaluar tres sistemas diferentes de producción de abonos orgánicos a partir

de los desechos domésticos sólidos biodegradables generados en EARTH,

para determinar cuál de los sistemas es más eficiente y económico y el que

genera la mejor calidad del producto.

2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Establecer el tiempo optimo de elaboración del abono orgánico para cada

uno de los tratamientos a evaluar.

• Evaluar la calidad de los abonos orgánicos, tomando en cuenta sus

características de contenidos nutricionales.

• Calcular y comparar los costos de construcción.

• Determinar cuál de los tres tratamientos es el más ecoeficiente.

5

3. REVISIÓN DE LITERATURA

En este proyecto se enfocó en la búsqueda de una solución al manejo de

desechos domésticos orgánicos, utilizando tecnologías que ya han sido

estudiadas durante años y adaptándolas a las condiciones de la región del trópico

húmedo y a las de la Universidad EARTH. Entre estas tenemos el uso de

Microorganismos Eficaces (EM), lo cual nos ayudó, en este proyecto, a obtener

abonos orgánicos de alta calidad, utilizando desechos orgánicos como materia

prima. Asimismo fueron utilizados los principios de descomposición y fermentación

de la materia orgánica, para la producción de los abonos orgánicos: compost y

bokashi.

3.1. AGRICULTURA NATURAL DE KYUSEI Y MICROORGANISMOS EFICACES (EM)

La filosofía de la Agricultura Natural de Kyusei, se originó en los años 1930

por el Sr. Mokichi Okada en Japón. Ésta filosofía surgió con la necesidad de

producir alimentos de una manera más sostenible y crear nuevas alternativas para

la producción agropecuaria.

De acuerdo con EM Technologies (1995), dentro de los objetivos de la

Agricultura Natural de Kyusei se encuentran: Ser económica y espiritualmente

beneficiosas tanto para el productor, como para el consumidor; ser sostenible y

fácilmente practicable por cualquiera; mantener un respeto a la naturaleza y

ayudar a preservar el medio ambiente. Estos objetivos van de acuerdo a lo que

pretende el proyecto, ya que consiste en encontrar soluciones prácticas y

sostenibles para reducir la contaminación ambiental.

De acuerdo con Lou (1994), EM es una preparación microbial multifuncional

que mejora la fertilidad del suelo. De igual forma provee una nutrición favorable y

factores estimulantes para el crecimiento de las plantas y productividad del cultivo.

6

Sin embargo, para esto es necesario comprender que estos son organismos vivos,

por lo que el efecto no es inmediato, como en el caso de aplicar agroquímicos (EM

Technologies, 1996).

EL EM no es sólo un tipo específico de microorganismos. De acuerdo a

Higa (1993), el EM son una mezcla de grupos selectos de microbios que producen

múltiples efectos benéficos debido a su coexistencia. En esta relación entre

microorganismos, se presentan antagonismos que logran vivir en armonía y

aumentar la microflora y las condiciones del ecosistema, específicamente del

suelo (características físicas y químicas). Sin embargo, una de las reacciones en

las que la tecnología EM es diferente a la agricultura convencional, es que las

plantas no sólo absorben minerales sino compuestos orgánicos (proteínas,

aminoácidos, entre otros). Esto se debe a que este proceso es promovido por

hormonas y vitaminas producidas por EM. Además se sintetizan otros compuestos

útiles para el metabolismo de las plantas y el suelo.

Siguiendo la filosofía del Kyusei Nature Farming, el EM se empezó a utilizar

en múltiples actividades, entre estas: la elaboración de abonos orgánicos. Tanto

en el compost como bokashi, se realizan aplicaciones de EM. Esto con el fin de

acelerar el proceso de fermentación de los abonos orgánicos mencionados

anteriormente, así como para evitar malos olores.

3.1.1. Componentes del EM

El EM (Microorganismos Eficientes), es un cultivo microbiano mixto de

especies seleccionadas de microorganismos. Este contiene un alto número de

levaduras, bacterias ácido lácticas, bacterias fotosintéticas y cantidades menores

de otros tipos de organismos. Se incluyen también los actinomicetos, que son

mutuamente compatibles entre sí y coexisten en un cultivo líquido. Debido a la

amplia variedad de microorganismos presentes en el EM, es posible que se lleven

7

a cabo procesos de fermentación anaeróbica y degradación anaeróbica, así como

la sana descomposición (Tabora, 1999).

Dentro de las funciones que realizan los principales grupos de

microorganismos del EM están: bacterias fotosintéticas, bacterias lácticas y

levaduras.

3.1.1.1. Bacterias fotosintéticas

Como su nombre lo indica, estas bacterias hacen uso de la luz del sol como

fuente de energía para realizar la fotosíntesis. También tienen otras fuentes de

energía como el calor del suelo.

Su función es la de ayudar a sintetizar sustancias útiles para las raíces,

materia orgánica o gases dañinos. Algunas de las sustancias sintetizadas por las

bacterias fotosintéticas son: aminoácidos, ácidos nucleicos, sustancias bioactivas

y azúcares, las cuales promueven el crecimiento y el desarrollo celular en las

plantas (Sangakkara, 1999).

3.1.1.2. Bacterias lácticas

Dentro de las funciones primordiales de estas bacterias está el producir

ácido láctico, logrando así suprimir microorganismos dañinos (Fusarium,

nematodos, etc.). De igual forma ayudan a promover la descomposición de la

materia orgánica. Estas bacterias son sumamente importantes en los procesos de

fermentación y descomposición de material como la lignina y la celulosa

(Sangakkara, 1999). Así mismo juegan un papel muy importante, ya que son las

causantes del proceso de fermentación.

3.1.1.3. Levaduras

El rol de las levaduras en el EM, es el de sintetizar sustancias

antimicrobiales, aminoácidos y azúcares secretados por bacterias fotosintéticas.

8

Estas son benéficas para el crecimiento de las plantas y sus raíces. Las

sustancias bioactivas, como las hormonas y las enzimas, producidas por las

levaduras, promueven la división activa de células y raíces; estas secreciones

también son sustratos útiles para microorganismos eficaces como las bacterias

lácticas y actinomicetos (Sangakkara, 1999).

3.2. COMPOST

La función del compostaje es lograr un balance entre los materiales

orgánicos de fácil y difícil descomposición. Este proceso da lugar a una

transformación de la materia orgánica, tanto química como mecánica. Se requiere

la utilización de materia prima adecuada para poder tener un producto final con

buenas características para incorporar al suelo. Con el compost se logra dar al

cultivo la nutrición adecuada así como brindar al suelo, humus estable como

aporte a la estructura. El compostaje tiene las ventajas de reducir el volumen de

las materias primas (concentrar los nutrientes), disminuir la emisión de malos

olores, matar gérmenes de enfermedades y destruir semillas de malezas

(Elzakker, 1995).

El compost se realiza a partir del proceso de descomposición por medio de

diferentes microorganismos. Los microorganismos naturales son los responsables

directos de degradar la materia. Sin embargo, para que estos puedan llevar a cabo

eficientemente, el proceso necesita un medio con ciertas características

favorables. Algunas de estas características son: humedad, temperatura

adecuada, condiciones aeróbicas, pH, relación nutritiva de los materiales a ser

compostados entre otros (Cerrato, 2000).

El proceso de compostaje, de acuerdo a Elzakker (1995), comienza con la

pila de compost recién hecha la cuál se calienta a los pocos días, alcanzando

temperaturas de hasta 70° C y más. Al llegar a estas temperaturas, los patógenos,

y semillas de malezas son eliminadas. Esta temperatura no debe de permanecer

9

más de unos días ya que se pierde mucho carbono y nitrógeno. A diferencia, la

temperatura óptima para el proceso de descomposición realizado en la pila de

compost es de 55 a 65 centígrados.

Durante el proceso de compostaje, los microorganismos consumen la

mayor cantidad del oxígeno en poco tiempo; luego de esto su actividad se ve

reducida, lo cuál se puede notar en la disminución de la temperatura, la cuál llega

a los 20° o 25° centígrados. Con el fin de uniformar el resultado del compostaje, se

da vuelta a la mezcla después de 30 días y se añade un poco de compost viejo.

Una vez enfriada la mezcla, comienza otra fase de descomposición, en la cuál

animales más grandes como lombrices y especies de Collembola son los

activadores del proceso. Los excrementos de estos animales son descompuestos

por bacterias y hongos.

Los subproductos que se generan a través de este proceso son: energía,

dióxido de carbono y agua. Una parte de la energía liberada es utilizada por los

microorganismos para poder realizar sus actividades metabólicas. La otra o

comúnmente llamada exceso de energía se convierte en calor, de ahí la

importancia de estar controlando la temperatura constantemente (Cerrato, 2000),

ya que el proyecto pretende conservar al máximo la energía.

Algunos de los organismos más importantes que participan en el proceso

de degradación son: bacterias, hongos, actinomicetos, levaduras, protozoarios,

insectos, lombrices, etc. Estos organismos actúan bajo diferentes rangos de

temperatura, por lo cual no están presentes durante todo el proceso y aparecen en

diferentes concentraciones.

A manera de estudio, los microorganismos se clasifican de acuerdo al

rango de temperatura en el cual trabajan. Los organismos que actúan de forma

óptima por debajo de los 20° C se clasifican como psicrófilos, los que lo hacen

entre los 20 – 40° C se denominan mesófilos, y los que lo hacen por encima de

10

los 40° C son llamados termófilos (Cerrato, 2000). De ésta forma los

microorganismos realizan una acción en cadena, al inhibirse unos con el cambio

de temperatura y así dar paso a que otros organismos actúen.

De todos estos organismos, los hongos juegan un papel vital durante el

proceso de compostaje debido a que son capaces de degradar la celulosa y la

lignina, ambos constituyentes importantes de la materia orgánica. Asimismo, se

requiere constantemente de la presencia de bacterias lácticas para que el proceso

sea completo y efectivo (Cerrato, 2000).

Cabe hacer mención de la importancia de la relación de carbono-nitrógeno

(relación C:N) en los procesos de descomposición. Los valores iniciales de la

proporción entre el carbono y nitrógeno según Elzakker (1995), dependen

principalmente en la materia prima utilizada. Cuando el compost está maduro o

listo, la relación C:N termina siendo más o menos igual a la de los microbios,

alrededor de 12:1 a 15:1. Durante el proceso de compostaje se pierde carbón en

forma de CO2. También se puede perder nitrógeno por vía de volatilización en

forma de amoniaco. Hay que evitar al máximo la pérdida de éste nutriente ya que

es de suma importancia para el crecimiento de las plantas, asimismo la

volatilización del nitrógeno en forma de amoniaco, es una fuente de contaminación

para el medio ambiente. Con el fin de evitar la volatilización del amoniaco (NH4),

es necesario utilizar materiales no demasiados altos en nitrógeno y formando

mezclas no muy sueltas. Esto con la finalidad de que la temperatura no suba

demasiado.

Los materiales utilizados durante el proceso de compostaje son de origen

orgánico. Una importante característica de los desechos orgánicos es que se

generan en casi todas las actividades humanas y en grandes cantidades. Esta

situación a creado la necesidad de desarrollar nuevas alternativas, capaces de

reducir y a la vez reutilizar los materiales orgánicos generados.

11

De acuerdo a Lee (1995), éste tipo de abono no produce malos olores

durante el proceso de transformación, por lo que no genera contaminación

ambiental. Así mismo, puede ser utilizado posteriormente de diferentes maneras,

como por ejemplo: acondicionador de suelos y fertilizante orgánico para la

producción agrícola.

3.3. BOKASHI

De acuerdo a Shintani (2000), el término “bokashi” proviene del japonés y

significa materia orgánica fermentada. El bokashi es un fertilizante preparado a

partir de la materia orgánica. Éste se utiliza para aumentar la biodiversidad

microbiana del suelo, mejorar las condiciones físicas y químicas, prevenir

enfermedades del suelo e incorporar microorganismos para el desarrollo de

cultivos. Por esta razón, el bokashi se presenta como una alternativa de solución

para el manejo de desechos orgánicos.

El EM se aplica en las pilas de bokashi con el fin de promover la

degradación del material orgánico y hacer el proceso más rápido y eficiente. La

descomposición de la materia por la actividad de las bacterias y hongos,

humedad, luz solar y oxigenación, se le llama biodegradación. La biodegradación

puede realizarse tanto de manera aeróbica como anaeróbica. Se habla de

degradación anaeróbica cuando no interviene el oxígeno en la descomposición de

residuos orgánicos, mientras que en la aeróbica la degradación se realiza en

presencia del mismo (EMERES, 2002).

La fermentación es el proceso que toma lugar durante la degradación de los

materiales orgánicos en ausencia de oxígeno. Así mismo puede llevarse a cabo en

forma de degradación aeróbica, especialmente al utilizar el EM como inoculante ya

que contiene bacterias lácticas.

De acuerdo a García (1988), la fermentación es muy lenta al realizarla de

forma espontánea, por la escasa presencia de microorganismos. En éste caso se

12

dan condiciones de poco calor, desprendimiento de malos olores y peligro de

incendio, por lo que se justifica el uso de EM para evitar lo anterior.

En el caso de la degradación aeróbica, la transformación de la materia

orgánica es mucho más rápida. Se logra esto, al activarse mediante la dosificación

de oxígeno para obtener complejos húmedos. Cabe destacar que se debe evitar el

exceso de ventilación para no tener un exceso de producción de gas carbónico y

agua con grandes pérdidas de carbón. En esta degradación se logra una

elevación de la temperatura, aproximadamente hasta los 60° C, la cuál elimina

patógenos, disminuye la viabilidad de las semillas y repele las moscas. De la

misma forma la aerobiosis de los actinomicetos contenidos en el ambiente y en el

EM, producen antibióticos ayudando a la esterilización del material (García, 1988).

Según Tabora y Shintani (1999), los dos tipos de bokashi (aeróbico y

anaeróbico) deben sus diferencias básicamente a su forma de elaboración. El

aeróbico, el cual se puede producir a gran escala y su período de descomposición

ocurre en un lapso más corto, al compararlo con el tipo anaeróbico (14 días). Sin

embargo, la energía de la materia orgánica puede llegar a perderse por la

temperatura que se alcanza durante el proceso de degradación, si ésta no es

controlada.

El anaeróbico, mantiene la energía de la materia orgánica. Sin necesidad

de revolverlo para la aireación. Puede ser utilizado como alimento animal

fermentado. Presenta el inconveniente, de que debe utilizarse solo buena calidad

de materia orgánica como semolina de arroz, harina de pescado y hueso y torta de

soya. En el caso de utilizar otro tipo de materia prima, el valor nutricional del

abono dependerá de las concentraciones de la misma y es preferible utilizarlo para

otros usos.

Según EM Technologies (1996), para la producción de bokashi, a partir de

cualquier tipo de materia orgánica, hay que tomar en cuenta las siguientes

recomendaciones:

13

Utilizar materiales que logren mantener una relación carbono-

nitrógeno (C:N) de 30:1.

Usar por lo menos tres tipos diferentes de material orgánico con el fin

de aumentar la actividad microbiana.

Agregar carbón vegetal al bokashi, ya que mejora las características

físicas del suelo y su capacidad para retener nutrimentos, además

actúan como punto de embarque para los Microorganismos Eficaces.

Los pasos para la elaboración del bokashi con EM, según EM Technologies

(1996) son los siguientes:

Mezclar todos los materiales orgánicos a utilizar y simultáneamente

preparar una solución de melaza, EM y agua; en una relación de

1:1:100 respectivamente.

La solución se mezcla con los materiales orgánicos y se verifica el

contenido de humedad; esto se realiza agarrando un puño del

sustrato y apretándolo en la mano. El material mezclado debe

quedarse pegado y no deshacerse, además no debe existir exceso

de líquido.

El material se coloca en el suelo, se lo cubre y se mide la

temperatura (35° – 45° C).

El período de preparación puede tomar entre 2 y 4 días.

Sin embargo, se debe tomar en cuenta que la elaboración del bokashi

puede variar de acuerdo al medio en que se encuentra, ya sea aeróbico o

anaeróbico. Esto se debe ya que en medio aeróbico, de acuerdo a Shintani

(1999), tiene las características de mezclarse, presenta altas temperaturas y su

período de apilado es mayor.

14

El estudio se concentrará en establecer la manera más ecoeficiente para

producir abonos orgánicos utilizando desechos orgánicos domésticos como

materia prima. De esta forma se evaluaran metodologías que incluyan los

conceptos de fermentación, degradación aeróbica y descomposición ya sea bajo

condiciones aeróbicas como anaeróbicas.

3.3.1. Uso Alternativo del bokashi

El bokashi, tiene diversos usos, uno de estos es como ensilaje para

alimento de ganado debido a sus propiedades.

3.3.1.1. El Proceso del ensilaje

El ensilaje es una técnica muy antigua por medio de la cual se conservan

forrajes a través de la fermentación de los azúcares y almidones disponibles en las

plantas para producir ácidos, que ayudan a conservar el valor nutritivo de los

forrajes (Gómez, 1990).

Durante su proceso, se producen fermentaciones de azúcares y almidones

por la acción de microorganismos anaeróbicos, formándose principalmente ácidos

lácticos y acético a partir de carbohidratos en el ensilado. Al alcanzarse un pH de

3,5 a 4, la fermentación se detiene y se estabiliza el producto. Esta acidez inhibe

la fermentación butírica, la cual se da como consecuencia de la descomposición

del ácido láctico por bacterias del género Clostridium. Para obtener una adecuada

fermentación, es necesaria la completa extracción del aire del ensilaje para evitar

la fermentación butírica. Esto se puede lograr mediante una adecuada

compactación del material a ser ensilado (García, 1979).

Para la producción del ensilaje, de acuerdo a Velez (1997), se requiere un

sistema hermético, en el cual el forraje se compacte para extraer todo el aire

posible y luego se sella. Existen fases químicas, físicas y biológicas que se dan en

el ensilaje que son:

15

• La respiración, en la cual se da el consumo residual del oxígeno por

parte de las células vegetales y los microorganismos, además de la

acumulación de CO2 y el aumento de la temperatura.

• La proliferación de bacterias productoras de ácido acético e inicio de

la acidificación: estas bacterias son componentes naturales de las

plantas.

• La proliferación del ácido láctico: se inicia a partir del tercer día

después de haberse sellado el ensilaje.

La respiración celular cumple una función importante durante el ensilaje;

debido a que promueve la absorción del oxígeno y la disminución del contenido de

anhídrido carbónico con la producción de calor. Esta condición anaeróbica

promueve la multiplicación de bacterias lácticas anaerobias y la muerte de células

vegetales por la ruptura de sus membranas celulares, causando una liberación de

su contenido celular, el cual es usado por los microorganismos (Cañeque, et al.,

1987).

3.3.1.1.1. Función de los microorganismos en el proceso de ensilaje

Durante el proceso de ensilaje actúan un sinfín de microorganismos debido

a las condiciones en que éste se produce. Estas bacterias secretan enzimas que

actúan sobre los carbohidratos más fácilmente fermentables (sacarosa, glucosa, y

fructosa), obteniendo como resultado final los ácidos láctico, acético y propiónico,

agua, dióxido de carbono y calor. Otras bacterias presentes son las que producen

ácido butírico, las cuales se desarrollan a una temperatura que oscila entre los 30°

C y 40° C y a un pH de 4,2. La presencia de estas bacterias se da cuando la

producción de ácido láctico en el concentrado no ha sido el adecuado. Al

reaccionar el ácido butírico con los aminoácidos, se libera amoníaco y se

producen compuestos como cadaverina y putrescina, los cuales no tienen un valor

nutritivo adecuado para los animales y generan malos olores (Gómez, 1990).

16

3.4. COMPARACIÓN ENTRE COMPOST Y BOKASHI

De acuerdo a Shintani (2000), mediante el uso del compost, se busca

suministrar la nutrición inorgánica a los cultivos, al mineralizarse el abono, sin

embargo también se da una nutrición orgánica, lo cual es una característica

importante de este abono. En su preparación se produce una liberación de

minerales en forma disponible y se eliminan los patógenos que podrían estar en la

materia orgánica fresca y consecuentemente causar daño al cultivo. Por este

motivo, se recomiendan temperaturas relativamente altas, en un rango entre 50° C

y 70° C para asegurar la muerte de los microorganismos patógenos (ver Figura 1).

Mediante el uso del bokashi, Shintani (2000) acota, que se busca activar y

aumentar la cantidad de microorganismos benéficos en el suelo. Al mismo tiempo,

se persigue nutrir al cultivo y suplir de alimentos (materia orgánica) a los

organismos en el suelo. El suministro deliberado de microorganismos benéficos

asegura la fermentación rápida y una mayor actividad de estos microorganismos

benéficos para eliminar los organismos patogénicos con una combinación de la

fermentación alcohólica y una temperatura hasta de entre 50° C a 55° C (ver

Figura 1).

17

18

DESCOMPOSICIÓN OXIDATIVA

DESCOMPOSICIÓN FERMENTATIVA

Microorganismos aeróbicos

facultativos

Microorganismos anaeróbicos

Descomponedor aerobico

Fermentación útil

(Fermentación láctica)

Fermentación dañina

(Fermentación butílica)

MATERIA ORGÁNICA

• Alta temperatura (liberación decalor, CO2 y N).

• Mineralización de materia orgánica(baja energía y usado por lasplantas en forma inorgánica).

• Temperatura ambiente.

• Producción de aminoácidos,azúcares, ácidos orgánicos(mantiene alta energía y usado porlas plantas en forma orgánica).

• Temperatura ambiente.

• Producción de Amonio, H2S comosustancias dañinas (Problemas enlas plantas).

Figura 1. Transformación de Materia Orgánica Fuente: IFRAC (1998)

4. MATERIALES Y MÉTODOS

4.1. LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL ÁREA

La investigación se realizó en la Universidad EARTH. Ésta, ubicada en la

provincia de Limón, en el cantón de Guácimo. EARTH se encuentra en el trópico

húmedo de Costa Rica a 36 metros sorbe el nivel del mar (msnm), con una

humedad relativa (HR) de 95% y una temperatura y precipitación promedio anual

de 26° C y 3500 mm respectivamente. (Estación Metereológica EARTH, 2002).

Éste trabajo de investigación consistió en dos fases:

1 fase: Producción de abonos con diferentes tratamientos, realizada en el

centro de recuperación de materiales de la EARTH.

2 fase: Prueba de germinación de semillas con los abonos elaborados. Ésta

segunda fase se realizó en el invernadero del centro de cosechas.

4.2. TRATAMIENTOS Y DISEÑO EXPERIMENTAL

Los tratamientos evaluados fueron tres:

T1: EM-compost sin aireador

T2: EM-compost con aireador

T3: EM-bokashi

El tratamiento 1 consistió en una pila con aserrín, previamente inoculadas

con EM (ver Figura 2).

El tratamiento 2 es una modificación del tratamiento 1, en donde se le

inyectó aire a la cama de aserrín por medio de un aireador y un tubo agujereado

en su interior (ver Figura 3).

19

Los dos tratamientos pretenden exponer a los materiales orgánicos al

proceso de descomposición oxidativa con la ayuda de EM. Es decir, dispone al

aire y aumenta la actividad microbiana aeróbica, generando altas temperaturas y

acelerando así la descomposición. Por ésta razón se denomina EM-compost.

Figura 2. Pila del primer tratamiento. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002.

(B)

(A)

Figura 3. (A) Pila del segundo tratamiento, (B) aireador. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002.

20

A diferencia de estos dos tratamientos, el tratamiento 3, consistió en

estañones en donde se le colocó en su interior los desechos orgánicos, los cuales

fueron inoculados con EM (ver Figura 4). A éste material se le dejó fermentando

bajo condiciones anaeróbicas, adquiriendo un proceso de descomposición

fermentativa, a lo cuál se le denomina como EM-bokashi.

Figura 4. Estañones del tercer tratamiento. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002.

El diseño experimental se considera como de diseño completamente al

azar, con parcelas divididas en el tiempo.

4.2.1. Preparación de tratamientos

4.2.1.1. Tratamientos 1 y 2

Para los tratamientos 1 y 2 del estudio, se utilizaron dos pilas de concreto

de 6 metros de largo por 1.3 metros de ancho y 1 metro de profundidad. Cada pila

estuvo protegida por su respectivo techo con el fin de evitar que factores adversos

del clima tropical húmedo influyera en la elaboración del abono (ver Figura 5).

21

Figura 5. Pila de los tratamientos 1 y 2 con su respectivo techo. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002.

El aserrín utilizado en cada tratamiento consistió en una mezcla de

semolina de arroz inoculado con EM y combinado con el aserrín.

Para realizar la mezcla se colocó una capa de aserrín, seguida por una

capa fina de semolina de arroz, la cuál se inoculó con EM tratando de dejarlo con

una humedad del 40%. Se repitió el proceso las veces necesarias. Para esto se

utilizó 6.24 m3 de aserrín, 23 Kg de semolina de arroz y medio galón de EM. EL

EM utilizado fue al 1% en agua, es decir que en 10 litros, 100 cc eran de melaza y

100 cc de EM.

Luego de preparada la mezcla, se dejó fermentar durante un período de 5

días, monitoreando la generación de calor y el crecimiento micelio fungoso en la

superficie de la cama.

Cada pila de EM-compost fue dividida en tres partes, tomando en cuenta

cada división como una repetición del tratamiento, para el muestreo (ver Figura 6).

22

Figura 6. Divisiones de las pilas, de los tratamientos 1 y 2. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002.

Para la producción del abono se procedió por colocar los desechos

orgánicos en las diferentes divisiones de las pilas, haciendo agujeros en el aserrín

y luego tapándolos con la misma mezcla. Al final del estudio fueron colocados en

cada división aproximadamente 68 Kg. de desechos orgánicos.

Se tomaron muestras a los 14, 21 y 28 días de colocado el material en las

pilas.

4.2.1.2. Tratamiento 3

Para el tratamiento 3 se utilizó estañones con capacidad para 200 litros.

Estos fueron modificados colocándoles en su interior un tamiz de plástico con

agujeros para dividir los líquidos de la parte sólida del fertilizante. Asimismo se le

colocó un tubo en la parte central del estañón de tal forma que permitiera el

intercambio de gases y en la base del estañón se le colocó una válvula con el fin

de retirar los lixiviados (ver Figura 7). Los lixiviados fueron recolectados cada 4

días durante todo el experimento.

23

Figura 7. Válvulas de salida de los lixiviados de los estañones. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002.

En cada estañón se depositó 140 Kg. de desecho y se inoculó con EM al

1%, utilizando un total de 15 litros (ver Figura 8).

Figura 8. Desechos de los estañones inoculados con EM. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002.

A los estañones se les colocó un plástico como capa interna con el fin de

minimizar en contacto con el aire (ver Figura 9). A éste plástico se le colocó

encima bolsas con tierra con el fin de ejercer presión sobre el material en

24

descomposición fermentativa y que así se desarrolle bien el proceso anaeróbico.

Por último se le colocó una bolsa en la parte externa del estañón de tal manera

que no se introduzcan insectos u otros.

Figura 9. Cobertura interna de los desechos en los estañones. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH. 2002.

Por último se tomaron las muestras para realizar el análisis químico a los 7,

14 y 21 días de colocado el material en los estañones.

4.3. VARIABLES EVALUADAS Y TOMA DE MUESTRAS

4.3.1. Reducción de volumen de materia orgánica

Durante el experimento, se evaluó visualmente la reducción del volumen de

desechos orgánicos colocados en los diferentes tratamientos, utilizando la

siguiente escala:

25

Cuadro 1. Escala de reducción de volumen de materia orgánica.

Grado Descripción 0 0% de reducción 1 ~ 20% 2 ~ 40% 3 ~ 60% 4 ~ 80% 5 100% de reducción

4.3.2. Análisis químico

El análisis químico de los diferentes abonos orgánicos se realizó en el

laboratorio de suelos y aguas de la EARTH. En los tratamientos se evaluó: la

relación carbono-nitrógeno (Relación C:N), materia orgánica, macro nutrientes,

pH, humedad y conductividad eléctrica.

Las muestras se recolectaron utilizando el método de cuarteo a los 14, 21 y

28 días, en el caso de los tratamientos de EM-compost con aireación y sin

aireación; y a los 7, 14 y 21 días en el caso del tratamiento 3.

4.3.2.1. Análisis de macro nutrientes

Se determinó el contenido de macro nutrientes (N, P, K, Ca y Mg) y materia

orgánica. El análisis químico de macro nutrientes se realiza ya sea por el análisis

foliar o por el método de Olsen Modificado. El análisis químico del abono orgánico,

para determinar macro nutrientes, se realizó mediante el método de análisis foliar.

Esto debido a que el contenido de materia orgánica en los sustratos es muy alto y

esto interfiere con los resultados del Método de Olsen Modificado (EARTH, 2001).

4.3.2.2. Determinación del pH en Agua

Se pesaron 10 gramos de muestra, los cuales se colocaron en un

Erlenmeyer y se le agregó 25 ml de agua. Se agitó lentamente por cinco minutos y

después se dejó en reposo por una hora, posteriormente se agitó por varios

segundos y se determinó el pH usando un pH-metro.

26

4.3.2.3. Determinación de conductividad eléctrica

De acuerdo a la metodología de la Guía Práctica del Curso de Propiedades

de Suelos de la EARTH (2002), se pesaron 200 gramos de muestra. Luego se

preparó la pasta saturada agregando agua destilada poco a poco. Después de

esto, se agitó la muestra con una espátula hasta alcanzar el punto final de

saturación. Posterior a esto, se cubrió la pasta con un trapo húmedo y se dejó

reposando por una hora. Finalmente, se filtró en vacío y se tomó la conductividad

eléctrica del extracto.

4.3.2.4. Determinación de nitrógeno (N)

La determinación del nitrógeno se realizó mediante el método de Microkjeldahl.

(EARTH, 2001).

4.3.2.5. Determinación de materia orgánica

Se determinó el contenido de materia orgánica con base al contenido de

carbono orgánico (porcentaje) presente en los abonos orgánicos. Esto se

determinó mediante el método de Mebius. El cálculo final de la materia orgánica

se realizó utilizando la siguiente fórmula expuesta por Van Bemmelen (EARTH,

2001):

% materia orgánica = % carbono (C) orgánico x 1.724

4.3.3. Análisis de costos

Se evaluó los costos de cada tratamiento, tomando en cuenta los

materiales y gastos utilizados en la implementación de los mismos, para su

posterior análisis.

4.3.4. Prueba de germinación de semillas

Se elaboraron cuatro diferentes sustratos con diferentes concentraciones

de abono y suelo quemado en porcentajes volumen/volumen. Éstos fueron:

27

1. 0% de abono con 100% de suelo estéril.




Los sustratos, una ves listos, fueron colocados en bandejas de plástico

para la germinación de semillas.

En las diferentes mezclas se procedió a sembrar semillas de rábano,

repollo chino y tomate. De cada especie se sembraron 6 semillas, colocando 3

semillas por hoyo en cada uno de los cuatro diferentes sustratos y teniendo dos

repeticiones. Esto con el fin de comprobar que los cuatro sustratos sean aptos

para el crecimiento de semillas, lo cual es otro parámetro indicativo de la calidad

del bokashi.

4.4. ANÁLISIS DE DATOS Y TOMA DE DECISIÓN

Una vez que se reunieron todos los datos, se los analizó estadísticamente,

para determinar si las medias eran iguales; posteriormente, se determinó si los

tratamientos, eran iguales al testigo que en este caso fue la pila sin aeración.

Finalmente se determinó el comportamiento de los tratamientos.

A manera de decidir cuál es el método más ecoeficiente tomamos en

cuenta: la eficiencia de reducción, rendimiento económico, beneficio ambiental y

responsabilidad social (seguridad del operario, confort del operario, facilidades

para los usuarios, etc.).

28

5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

5.1. REDUCCIÓN DE VOLUMEN

0%

25%

50%

75%

100%

0 7 14 21 28

Días

Volu

men EM-Compost sin aire (T1)

EM-Compost con aire (T2)

EM-Bokashi (T3)

Figura 10. Volumen de los tres diferentes tratamientos a través del tiempo.

En la Figura 10 se observa claramente la tendencia a reducir el volumen de

la materia en descomposición de cada tratamiento. De ésta forma se nota cómo la

reducción del segundo tratamiento (EM-compost con aireación ) se llevó a cabo en

menor tiempo. Se puede decir que en las primeras mediciones fue donde se notó

más la diferencia, lo cuál se debe a que en el tratamiento con aireación, al llegar

más rápido a altas temperaturas, se favoreció las condiciones para una mayor

evaporación. Además, que la constante aireación, aumenta la actividad microbiana

aeróbica, por lo cual hay una degradación más rápida. Sobre la base de esto, el

segundo tratamiento tiene más capacidad para tratar los desechos que el primer

tratamiento.

Durante el experimento, sólo se realizó un depósito de desechos, pero en la

práctica el depósito es continuo lo cual provoca un aumento de microorganismos

descomponedores, aumentando así la capacidad de las pilas para recibir

desechos.

Cabe aclarar que entre los 14 y 21 días sólo se apreciaba los desechos

gruesos como cáscaras y huesos.

29

Se puede notar fácilmente que el tratamiento de EM-bokashi no mostró

reducciones sustanciales a través del tiempo. Esto se debió posiblemente a que el

total del material era desecho, por lo cuál la gran mayoría del material contenía

altos porcentajes de líquido y al ser un proceso anaeróbico, la eliminación de

líquidos fue más lenta. Además, que la fermentación no libera energía o emite

CO2, mientras que la descomposición sí.

Es importante aclarar que en los tratamientos 1 y 2 se tomaron datos desde

los 14 días de haber comenzado el experimento, razón por la cuál aparecen con el

mismo porcentaje de reducción desde el día cero al día siete. Asimismo los datos

tomados del tratamiento de los estañones fueron hasta los 21 días de haber

comenzado el experimento por lo cuál no aparecen más datos.

5.2. ANÁLISIS QUÍMICO

De acuerdo a los Análisis efectuados por el Laboratorio de Suelos y Aguas

de la EARTH, se obtuvo los siguientes resultados:

5.2.1. EM-compost

Cuadro 2. Resultados de análisis químicos de las muestras, de los tratamientos EM-compost Sin Aire (T1) y EM-compost Con Aire (T2) efectuados en las pilas - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002.

Tratamiento Lectura C. E. pH/ agua N P K Ca Mg MO C Org. Humedad C:N MS/cm %

14 1,11 6,27 0,30 0,19 0,31 0,20 0,15 97,42 56,50 28,83 94,01 21 1,06 6,23 0,39 0,20 0,26 0,52 0,14 96,83 56,33 30,19 116,11

EM-compost sin aire (T1)

28 0,96 6,22 0,28 0,14 0,18 0,31 0,14 96,49 55,97 29,08 158,62 14 1,03 6,16 0,45 0,19 0,26 0,39 0,16 96,10 56,07 28,48 109,55 21 0,82 6,06 0,38 0,14 0,26 0,26 0,08 96,69 56,08 34,74 131,93

EM-compost Con Aire (T2)

28 0,96 6,13 0,24 0,15 0,40 0,24 0,12 96,83 56,16 35,47 89,42

30

Cuadro 3. Análisis de Varianza Completamente al Azar de las diferentes variables de los tratamientos EM-compost Sin Aire (T1) y EM-compost Con Aire (T2) efectuados en las pilas – Lab. Suelos y Aguas – EARTH. 2002.

C.E. pH N P K Ca Mg M.O. C .Org. Humedad C:N Fuente de Variación GL

(P)

Tratamientos 1 0,235 0,095 0,587 0,367 0,181 0,304 0,262 0,435 0,468 0,226 0,903 Error (a) 4 Lectura 2 0,357 0,262 0,797 0,863 0,384 0,238 0,916 0,751 0,411 0,647 0,922 Lectura*Tratamiento 2 0,545 0,500 0,924 0,439 0,616 0,236 0,971 0,759 0,304 0,548 0,736 Error (b) 8 Total 17

En el Cuadro 2 se presentan los resultados obtenidos del análisis químico

de las muestras de EM-compost sin aireación (T1) y con aireación (T2).En éste

aparecen los datos de laboratorio para las diferentes variables analizadas.

Al observar la variable de conductividad eléctrica, se puede notar una leve

reducción a través de las lecturas, en ambos tratamientos. Tomando en cuenta

que las lecturas están relacionadas directamente con el tiempo transcurrido se

puede decir que hay reducción de la conductividad eléctrica a través del tiempo.

Posiblemente la reducción de la conductividad eléctrica es ocasionada por la

pérdida de nutrientes durante el proceso de descomposición, ya sea por

volatilización o lixiviación. Esto debido a que la conductividad eléctrica tiene una

relación directa con las partículas iónicas contenidas en sustancias nutritivas. Es

necesario destacar que los datos obtenidos en el tratamiento que se utilizó aire,

los valores fueron menores, lo cuál nos evidencia la mayor pérdida de nutrientes

debido a las altas temperaturas alcanzadas al introducir aire a la pila. De igual

forma es posible que existiera un efecto directo ocasionado por el paso del aire a

través del EM-compost, en donde se volatilizaron más fácilmente los nutrientes.

Esto nos indica que posiblemente el tratamiento sin aireación necesita mayor

tiempo para lograr el mismo resultado que el tratamiento con aireación.

31

En cuanto a la variable pH, se muestra una disminución de los valores en

las lecturas. Esto se debe principalmente a la generación de ácidos orgánicos, por

la leve acidificación, durante el proceso de descomposición. De igual manera

aparece mayor reducción en el tratamiento con aire, esto se debió al ser más

rápida la descomposición en éste tratamiento lo que ocasionó mayor producción

de ácidos en menor tiempo. Éste también es un indicador claro de que el EM-

compost producido en el segundo tratamiento se encontraba en un estado más

maduro.

Las variables de los nutrientes N, P, K, Ca y Mg, presentaron valores

acordes a la materia prima utilizada para la elaboración del EM-compost. Es

necesario hacer resaltar los valores encontrados en cuanto a nitrógeno, ya que en

ambos casos hubo reducciones en la cantidad del nutriente, especialmente en el

tratamiento con aire. Esto posiblemente se debe a la volatilidad del nitrógeno,

consecuentemente se perdió con más facilidad en la pila aireada, ya que ésta

alcanzó temperaturas mayores. Además, como se mencionó anteriormente, el

efecto del aire en el EM-compost, posiblemente ocasionó que el nitrógeno se

volatilizara de manera más fácil.

La materia orgánica, presentó altos valores en ambos tratamientos. Esto se

debió básicamente a que la materia prima utilizada fue materia orgánica, así como

el aserrín que se encontraba en las pilas, el cuál fue parte del sustrato analizado

en las muestras.

Con respecto a la variable de carbono orgánico, se puede decir que en

ambos tratamientos hubo una clara disminución de sus valores durante las

lecturas realizadas. De igual forma, esta reducción es más marcada en la pila de

EM-compost con aire. Esto refleja la pérdida de carbono en forma de CO2.

En el proceso de descomposición los microorganismos hacen uso tanto del

nitrógeno como del carbono. Al analizar la relación C:N, se observa una clara

deficiencia de nitrógeno, debido a que un compost maduro tiene una relación de

32

C:N de 12:1 a 15:1, mientras que en el caso del EM-compost producido, la

relaciones obtenidas fueron mucho mayores, con valores desde 89,42:1 hasta

158,62:1. Por ésta razón es evidente que la materia prima utilizada, contenía muy

pocas cantidades de nitrógeno y el tratamiento pudo haber procesado mayor

cantidad de material orgánico hasta llegar a los valores óptimos de relación C:N.

Además es importante resaltar que, aunque si hubo una mayor disminución del

carbono en el EM-compost con aire, ésta no fue significativa como lo debería de

ser al tener aireación, ya que debió alcanzar los rangos de la relación C:N

mencionados anteriormente.

Por último, al referirse a la variable humedad se muestra en ambos

tratamientos una leve disminución de los valores a través de las lecturas. Esto se

debe a la reducción de humedad por efecto de las altas temperaturas alcanzadas

en ambas pilas de EM-compost. Si bien es cierto, la humedad recomendada para

la producción de compost varía entre el 55% y 65%, los valores obtenidos en

ambas pilas de EM-compost fueron mucho menores. Esto se debió a la

metodología utilizada para la elaboración del abono. Por ésta razón es necesario

aclarar que aunque el proceso del abono es la descomposición oxidativa, típico del

compost, características como la humedad no fueron las óptimas para la

producción de éste abono. Esta característica se puede mejorar al procesar mayor

cantidad de desechos en la pila.

En el Cuadro 3, se muestra claramente las probabilidades de la varianza

existente entre los tratamientos de EM-compost con aireación y sin aireación, por

variable. De ésta forma se observa que no existe diferencia en cuanto al

tratamiento, lectura y la interacción de la lectura con el tratamiento, de ninguna de

las variables analizadas. Esto, ya que presentan probabilidades mayores a 0,05.

Los parámetros restantes como son los grados de libertad, suma de

cuadrados y cuadrado medio, que se encuentran presentes en anexos, podemos

afirmar que son acordes a un análisis de varianza.

33

Se puede decir, de acuerdo a este análisis, que no ha variado

significativamente ninguna de las variables con relación al número de lecturas

realizadas. Al ser las lecturas, indicadores directos del tiempo transcurrido en el

proceso de descomposición del EM-compost, concluimos que no existió diferencia

significativa de las variables, entre el EM-compost con aireación y sin aireación.

Esto es fácilmente deducible ya que ambos tipos de EM-compost se elaboraron

con la misma materia prima. Por tal razón, al desarrollarse el proceso de

descomposición, ambos conjuntos de materia orgánica liberaron la misma

cantidad de nutrientes, mostrando de ésta forma las mismas características. Las

variables únicamente fueron afectadas por la aireación de una de las pilas, lo cuál

no causa mayor diferencia en éstas, excepto la reducción de tiempo del proceso,

lo cuál es sumamente importante de tomar en cuenta para el análisis.

La interacción lectura por tratamiento no es significativa (p>0,05) lo cual nos

indica que no se puede realizar una comparación a fondo por la similitud de los

mismos.

Sin embargo, cabe destacar que en el cuadro la variable pH resultó con una

probabilidad de 0,095. Este valor es el más cercano a 0,05 en donde si existe

diferencia entre tratamientos. Al observar los resultados obtenidos de pH en agua,

de ambos tratamientos en el Cuadro 2, se puede apreciar que durante el tiempo

del estudio, los dos tratamientos presentaron una reducción de pH. En el

tratamiento de EM-compost con aire, la reducción en los valores de pH de las

diferentes lecturas presentaron una reducción mayor. La reducción del pH en éste

tratamiento se debe principalmente al acelerado proceso de descomposición

causado en la materia orgánica producto de la aireación de la pila. Posiblemente

al ser más eficiente el sistema con aire, propició que las últimas lecturas mostraran

la liberación de ácidos de la materia orgánica, producto del avanzado proceso de

descomposición en el que se encontraba éste tratamiento de EM-compost.

34

5.2.2. EM-bokashi

Cuadro 4 Resultados de análisis químicos de las muestras, del tratamiento EM-bokashi (T3), efectuado en los estañones - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002.

EM-bokashi Lectura C. E. pH/ agua N P K Ca Mg MO C Org. C:N MS/cm %

Sólidos 7 6,08 4,97 2,17 0,31 1,33 3,60 0,11 87,82 50,94 23,42 14 5,85 4,79 1,84 0,26 1,38 3,89 0,12 87,16 50,56 27,44 21 5,83 4,74 1,68 0,18 1,33 3,65 0,11 87,62 50,82 30,21 Líquidos 7 6,37 4,34 2,68 0,03 1237,50 1895,00 202,00 60,57 35,13 13,13 14 6,25 4,26 2,83 0,04 1209,50 2445,00 221,00 62,40 36,19 12,79 21 6,21 3,88 2,30 0,03 1227,50 2000,00 216,50 69,83 40,50 17,65

Cuadro 5. Análisis de Varianza Completamente al Azar de las diferentes variables del tratamiento EM-bokashi (T3), efectuado en los estañones - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002.

C.E. pH N P K Ca Mg M.O. C .Org. C:N Fuente de Variación GL

(P) Tratamientos 1 0,009 0,016 0,052 0,001 0,001 0,001 0,001 0,003 0,003 0,010 Error (a) 4 Lectura 1 0,817 0,407 0,937 0,473 0,133 0,135 0,773 0,319 0,319 0,645 Lectura*Tratamiento 1 0,501 0,565 0,635 0,388 0,139 0,137 0,770 0,679 0,679 0,920 Error (b) 4 Total 11

En el tratamiento de EM-bokashi, se obtuvo fertilizante tanto en forma

líquida como sólida. A ambos se les realizó el análisis químico para poder

determinar el estado nutricional del fertilizante. De ésta forma, en el Cuadro 4 se

observa claramente cómo tanto en la parte sólida como en la líquida del

fertilizante, se presentan altas concentraciones de salinidad que se muestran en

los altos valores de conductividad eléctrica.

35

Se nota también un pH ácido en el fertilizante, el cuál se evidencia más en

los lixiviados del fertilizante. Cabe destacar, que como se muestra en el Cuadro 4

a medida que pasa el tiempo la acidez se acentúa, lo cuál es normal en los

fertilizantes orgánicos.

En cuanto a los nutrientes evaluados de N, P, K, Ca y Mg, se observan

grandes concentraciones de éstos, con leves reducciones de los mismos a través

del tiempo. Es necesario hacer notar que todos los nutrientes del EM-bokashi,

sobrepasan en gran medida los valores obtenidos en los dos tratamientos de las

pilas de EM-compost, debido a la alta concentración de desechos en

descomposición.

Al analizar la relación carbono - nitrógeno obtenida con los datos de

carbono orgánico y nitrógeno en el Cuadro 4, se obtiene que la relación se

encuentra muy cercano al rango de relación C:N obtenida en los abonos

fermentados maduros. De ésta forma podemos asegurar que en el EM-bokashi

producido en los estañones si se cumple el objetivo del abono orgánico de

concentrar los minerales o compuestos inorgánicos, liberando al máximo los

compuestos orgánicos como es el caso del carbono en forma de CO2. Se debe

tomar en cuenta que la presencia de grandes cantidades de aserrín pudieron

haber afectado positivamente el proceso. Debido a que en el EM-compost los

nutrientes fueron diluidos en aserrín, mientras que en el EM-bokashi, estos se

mantuvieron concentrados.

Al analizar las cantidades de materia orgánica del EM-bokashi en el Cuadro

4, se aprecia una variación con respecto a los tratamientos de las pilas de EM-

compost. En el EM-bokashi aparecen valores de materia orgánica menores,

debido al estado de madurez presente en el fertilizante. Claro está que en la parte

líquida del fertilizante se muestran valores aún más bajos de materia orgánica, lo

cuál se debe a que la medición de la materia orgánica se realiza basándose en el

36

carbono orgánico, mientras que en los líquidos muchos compuestos se encuentran

mineralizados, lo cual es positivo al poder emplearlos como abonos foliares.

5.2.3. Comparación entre los tres tratamientos

Cuadro 6. Análisis de Varianza Completamente al Azar de las diferentes variables de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas – EARTH. 2002.

C.E. pH N P K Ca Mg M.O. C .Org. C:N Fuente de Variación GL

(P) Tratamientos 2 0,001 0,001 0,001 0,262 0,001 0,037 0,199 0,073 0,067 0,017 Error (a) 3 Lectura 2 0,128 0,662 0,685 0,277 0,546 0,987 0,057 0,967 0,997 0,542 Lectura*Tratamiento 3 0,370 0,980 0,485 0,343 0,859 0,956 0,147 0,979 0,994 1,000 Error (b) 5 Total 15

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

Sin Aire Con Aire

EM-Compost EM-Bokashi

T ratamientos

C.E

. (M

S/c

m)

14 días

21 días

Figura 11. Resultados de análisis químicos de la variable conductividad eléctrica, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002.

37

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

Sin Aire Con Aire


T ratamientos

pH

14 días

21 días

Figura 12. Resultados de análisis químicos de la variable pH, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002.

0,000,200,400,600,801,001,201,401,601,802,00

Sin Aire Con Aire


T ratamientos

N (%

)

14 días

21 días

Figura 13. Resultados de análisis químicos de la variable nitrógeno, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002.

38

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

Sin Aire Con Aire


Tratamientos

P (%

)14 días21 días

Figura 14. Resultados de análisis químicos de la variable fósforo, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002.

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

Sin A ire Con Aire


T ratamientos

K (%

)

14 días

21 días

Figura 15. Resultados de análisis químicos de la variable potasio, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002.

39

0,000,501,001,502,002,503,003,504,004,50

Sin Aire Con Aire


T ratamientos

Ca

(%)

14 días

21 días

Figura 16. Resultados de análisis químicos de la variable calcio, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002.

0,000,020,040,060,080,100,120,140,160,18

Sin Aire Con Aire


Tratamientos

Mg

(%)

14 días21 días

Figura 17. Resultados de análisis químicos de la variable magnesio, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002.

40

82,0084,0086,0088,0090,0092,0094,0096,0098,00

100,00

Sin Aire Con Aire


Tratamientos

M.O

. (%

)

14 días21 días

Figura 18. Resultados de análisis químicos de la variable materia orgánica, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002.

47,0048,0049,0050,0051,0052,0053,0054,0055,0056,0057,00

Sin Aire Con Aire


Tratamientos

C. O

rg. (

%)

14 días21 días

Figura 19. Resultados de análisis químicos de la variable carbono orgánico, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002.

41

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

Sin Aire Con Aire


Tratamientos

C/N

14 días21 días

Figura 20. Resultados de análisis químicos de la variable carbono:nitrógeno, de los tres tratamientos - Lab. Suelos y Aguas - EARTH. 2002.

En el Cuadro 6, se pueden observar las probabilidades de la varianza

existentes entre los tratamientos de EM-compost con aireación, sin aireación y el

EM-bokashi, por variable. Claramente aparece una diferencia en cuanto a

tratamiento en las variables analizadas, excepto en el fósforo, magnesio, materia

orgánica y carbón orgánico (ver Figuras 14, 17, 18 y 19). Con respecto a las

lecturas y las interacciones de las lecturas con los tratamientos no se mostró

diferencia, de ninguna de las variables analizadas. Esto debido a que presentan

probabilidades mayores a 0,05.

Los parámetros restantes como son los grados de libertad, suma de

cuadrados y cuadrado medio, que se encuentran presentes en los anexos 12 a 20,

claramente son acordes a un análisis de varianza.

Al analizar las fuentes de variación podemos observar que únicamente se

evidenció una diferencia marcada entre los tratamientos. No así entre las lecturas

o interacción entre lectura por tratamiento (p>0,05). Esto nos indica que no se

puede realizar una comparación a fondo por la similitud de los mismos.

42

Al analizar los valores de varianza significativa aparece la conductividad

eléctrica la cuál es evidente ya que existió gran diferencia entre las

concentraciones de nutrientes entre los tratamientos de las pilas de EM-compost y

el EM-bokashi (ver Figura 11). De la misma manera las concentraciones de N, K y

Ca variaron entre los primeros dos tratamientos y el último (ver Figuras 13, 15 y

16). Esto se debió principalmente a que las muestras de las pilas de EM-compost

contenía gran parte de aserrín, mientras que en el EM-bokashi, la materia

orgánica era colocada directamente en el recipiente. Por ésta razón es verificable

que tenga mayores valores nutricionales.

De la misma manera el pH muestra varianza significativa entre los

tratamientos de las pilas de EM-compost y el EM-bokashi debido a que se

encontró en éste último mayor acidez (ver Figura 12). Esto también es justificable

debido a que al existir mayor cantidad de materia orgánica en descomposición

fermentativa, la producción de ácidos orgánicos por la acción de los

microorganismos facultativos provenientes de éste proceso fue mayor.

5.3. ANÁLISIS DE COSTOS

Cuadro 7. Costos de construcción de los tres tratamientos. Centro de Recuperación de Materiales. EARTH.

Costos EM-compost Sin Aire (T1)


EM-bokashi

Monto Materiales ¢370.783,00 ¢520.783,00 ¢60.754,00 Mano de Obra ¢325.000,00 ¢405.000,00 ¢30.000,00 Total ¢695.783,00 ¢925.783,00 ¢90.754,00

Al observar el cuadro 7, se evidencia que el costo del tratamiento del EM-

bokashi es el más barato, seguido por la pila de EM-compost sin aireador y por

último la pila de EM-compost con el aireador.

43

Cabe resaltar que aunque las estructuras de las dos pilas de EM-compost

son diferentes, los costos de materiales y la mano de obra son los mismos. Esto

se debe a que muchos de los costos de los materiales se compensan. La

diferencia de costos está presente con la compra e instalación del aireador, lo cuál

aumentó el costo original en 230.000,00 colones. (Anexo 34).

Debido a que dentro de la ecoeficiencia tomamos en cuenta los costos de

los tratamientos, es importante hacer notar que los costos de las pilas de EM-

compost sin aireación y de EM-compost con aireación, sobrepasan el costo de

construcción del tratamiento de EM-bokashi en más de seis y nueve veces

respectivamente.

5.4. PRUEBA DE GERMINACIÓN

Cuadro 8. Porcentajes de germinación de las muestras con semillas de Repollo Chino (S1), Rábano (S2) y Tomate (S3), de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost sin aire (T1) y EM-compost con aire (T2) y de EM-bokashi (T3) en los estañones.

Tratamiento Lectura 100 % Suelo 70% S 30 % A 70% A 30 % S 100 % Abono

S1 S2 S3 S1 S2 S3 S1 S2 S3 S1 S2 S3 14 89% 100% 100% 89% 100% 100% 67% 100% 100% 56% 100% 67% 21 100% 100% 89% 78% 100% 100% 78% 100% 100% 89% 78% 67%

EM-compost sin aire (T1)

28 67% 100% 89% 100% 100% 100% 78% 100% 100% 55% 100% 33% 14 78% 89% 89% 67% 100% 100% 67% 100% 100% 66% 22% 33% 21 89% 100% 100% 100% 100% 100% 89% 100% 89% 89% 56% 67%


28 67% 100% 100% 78% 100% 100% 89% 89% 78% 78% 33% 0% 7 100% 100% 89% 33% 44% 33% 0% 0% 0% 0% 0% 0%

14 89% 100% 100% 44% 33% 33% 0% 0% 0% 0% 0% 0% EM-bokashi (T3)

Sólidos 21 100% 100% 89% 33% 33% 44% 0% 0% 0% 0% 0% 0%

44

Cuadro 9. Análisis de Varianza Completamente al Azar de las porcentajes de germinación de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost sin aire (T1) y EM-compost con aire (T2) y de EM-bokashi (T3) en los estañones.

Fuente de Variación GL (P)

Tratamiento 2 0,001 Sustrato 3 0,001 Semillas 2 0,108 Error 316

Total 323

Al observar la germinación obtenida en las plantas de rábano, repollo chino

y tomate, de acuerdo con el porcentaje de fertilizante utilizado en los sustratos,

podemos observar en el Cuadro 8, que en los fertilizantes de las pilas de EM-

compost y de EM-bokashi, se mostró gran cantidad de germinación. En este

cuadro también se observó que al germinar las semillas en un sustrato de 100%

abono, la germinación se vio afectada, posiblemente por la producción de ácidos

orgánicos.

Al observar la germinación de las semillas en sustratos con fertilizante EM-

bokashi, nos damos cuenta que existió una gran diferencia. Esto se debe a que en

los sustratos donde se utilizó 70% y 100% del fertilizante, la germinación fue nula.

Asimismo al utilizar 30% del fertilizante a prueba, la germinación obtenida fue muy

baja. Esto se debió posiblemente a un error en la metodología utilizada, debido a

que al hacer las diferentes mezclas de abonos con tierra estéril, estas no se

dejaron reposar durante unos días, lo que ocasionó la fermentación del suelo

hasta afectar la germinación de las semillas. Esto se detectó al observar

crecimiento de micelios fungosos en la superficie de los sustratos.

45

Al observar el Cuadro 9, podemos observar que si hubo una diferencia

significativa en cuanto a la germinación de las diferentes semillas en los diferentes

tratamientos así como en los diferentes sustratos. Esto se debió principalmente a

la falta de reposo del sustrato elaborado una ves realizada la mezcla.

5.5. ANÁLISIS DE ECOEFICIENCIA

Cuadro 10. Factores de ecoeficiencia en los diferentes tratamientos.

Capacidad de

Reducción

Calidad del

abono

Reacción a germinación

Costo de construcción

del tratamiento

Comodidad de

operación

T1 2 2 3 2 3 T2 3 1 2 1 2 T3 1 3 1 3 1

En el Cuadro 10 aparecen los resultados de los tres tratamientos evaluados

con respecto a las características tomadas en consideración para el estudio. Se

les asignó un valor de 1 al fertilizante que tuviera la peor característica evaluada y

3 al que tuviera la mejor característica.

Al analizar el cuadro podemos observar que los tres tratamientos tuvieron

buenas y malas características, por lo cuál no hay mejor tratamiento definitivo. En

el caso de la capacidad de reducción, el tratamiento número dos fue el que recibió

mejor puntuación, que en éste caso es el EM-compost con aireación, siendo el

factor de aireación determinante para obtener éste resultado.

En cuanto a calidad el mayor valor asignado fue el del EM-bokashi, debido

a su concentración de macro nutrientes principalmente.

En cuanto a reacción en cambio el EM-bokashi fue el que obtuvo los peores

resultados mientras que el más apto para la germinación de semillas fue el EM-

compost sin aireación.

46

En caso de costo, en el análisis de costos se identificó que claramente el

tratamiento de los estañones fue el menos costoso.

Por último en cuanto a comodidad de operación, el tratamiento 1 fue el más

cómodo debido a su techo de tipo rodadizo el cuál facilitaba la labor. Sin embargo

el tratamiento 3 puede tener una operación más cómoda pero esto significa un

costo.

47

6. CONCLUSIONES

Una vez analizadas las ventajas y desventajas de los diferentes

tratamientos, se puede decir que la elaboración de los tres tipos de fertilizantes

tienen ventajas a tomar en consideración a la hora de escoger un sistema.

Asimismo es importante conocer las desventajas de cada sistema con el fin de

perfeccionarlos y así poder tomar una mejor decisión por cuál método utilizar.

Se evidenció que la pila del EM-compost sin aireación, presentó un tiempo

cercano al óptimo de descomposición, debido a los resultados obtenidos en

cuanto a neutralidad y buena germinación. En cuanto al EM-compost con

aireación, el tiempo de elaboración fue menor al del EM-compost sin aireación, lo

cuál se observó en los bajos valores de pH, debido al avanzado proceso de

descomposición; asimismo los bajos valores de nitrógeno, el cuál se perdió por

volatilización y por el consumo de éste en el proceso de descomposición microbial.

Al realizar el análisis químico del Sistema de Manejo de Desechos

Orgánicos Domésticos en la EARTH, se pudo determinar que no hubo diferencia

significativa entre los contenidos nutricionales de los dos primeros tratamientos

efectuados en las pilas ubicadas en el Centro de Recuperación de Materiales de la

EARTH. Por otro lado, el EM-bokashi obtuvo los mayores valores nutricionales,

debido a la alta concentración de material en descomposición. En ésta

característica hay que tomar en cuenta la subutilización del EM-compost y

especialmente el EM-compost con aireación, lo cuál pudo haber incidido en

mejores resultados de calidad del abono en estos. Cabe resaltar que ésta

subutilización del tratamiento fue un resultado analizado durante el proyecto.

Una vez comparados los costos de construcción de los diferentes

tratamientos, se nota claramente que el método más barato es el de la producción

de EM-bokashi en los estañones. Ésta característica se debe tomar en cuenta a la

hora de escoger alguno de los tratamientos evaluados. También se debe de tomar

48

en cuenta que la producción del EM-compost tiene el costo variable de la compra

del aserrín y en el caso del EM-compost con aireador tiene el costo de la

electricidad.

Al analizar la ecoeficiencia de los diferentes tratamientos, tomando en

cuenta los parámetros evaluados, se concluye que el método más ecoeficiente fue

el EM-compost con aireación debido principalmente a su eficiencia en la reducción

del volumen del material. Además al aplicar éste sistema en la estructura de la pila

del EM-compost sin aireación se puede obtener, por la estructura de su techo

rodadizo, el mejor confort del operante, lo cuál es una característica tomada en

cuenta dentro de la ecoeficiencia. Aunque el tratamiento obtuvo los mayores

costos de construcción, sus beneficios fueron superiores. Es necesario aclarar,

que se está tomando en consideración, la posibilidad de obtener mejores

resultados en cuanto a calidad, aplicándole mayor cantidad de desechos

49

7. RECOMENDACIONES

• Se recomienda utilizar el método de la pila de EM-compost con aireador por

ser el más ecoeficiente, sin embargo sugerimos realizar otro estudio para

determinar el tiempo optimo para la producción del abono, así como el

tiempo óptimo de elaboración de los otros tratamientos estudiados.

También es necesario obtener el costo de producción de los tratamientos

de EM-compost, debido a sus costos en cuanto a aserrín y electricidad del

aireador. Con esto será posible determinar si es rentable su producción, ya

que es tomado en cuenta dentro de la ecoeficiencia del sistema.

• Se debe evaluar el uso del aireador a diferentes períodos de tiempo con el

fin de determinar el tiempo adecuado que debe estar encendido. De ésta

forma se podrá determinar la velocidad de descomposición de la materia

orgánica con respecto al tiempo de aireación de la pila de EM-compost.

• Es necesario evaluar el tiempo de degradación de cada sistema, debido a

que no se logró determinar el tiempo óptimo de elaboración del abono

orgánico en los diferentes tratamientos. Esto se debe hacer tomando en

cuenta el peso inicial y el peso final del material. Al obtener éste resultado

se podrán tener mejores herramientas para verificar la ecoeficiencia del

EM-compost.

• Es recomendable utilizar el techo de estilo rodadizo para mayor comodidad

del operante, esto tomando en cuenta que los costos de construcción de las

pilas de EM-compost, sin incluir la instalación del aireador en una de éstas,

fueron los mismos teniendo diferente techo.

• Se debe considerar el monitoreo de otros parámetros como temperatura y

eliminación de CO2, dentro de las pilas para poder asegurar la alta calidad

del abono, y evitando así las pérdidas de nutrientes por volatilización.

50

• Se debe considerar como opción, el uso del EM-bokashi como alimento

para el ganado, debido a su alto contenido de proteínas, puesto a que es un

tipo ensilaje que se produce a partir de desechos orgánicos. Las proteínas

se producen durante la fermentación de este tipo de desechos, dando así

buenas características nutritivas para los animales. Esto incidiría en una

mejor evaluación del sistema, a tomar en consideración a la hora de

escoger algún método.

• Se debe tomar en cuenta para un próximo experimento sobre germinación,

el tiempo que debe estar en reposo la mezcla antes de la siembra de las

semillas para evitar la fermentación del suelo. Lo cuál daría mejor resultado

de germinación principalmente al tratamiento de EM-bokashi.

• Es recomendable, en el caso de usar los lixiviados del EM-bokashi como

abono foliar, diluír el líquido en agua, entre el 0,3% al 1%.

• Se deben buscar opciones para neutralizar el pH del EM-bokashi y sus

lixiviados, así como opciones para mejorar las diferentes características de

los otros abonos.

• Es indispensable mejorar el estudio de calidad de abono, estudiando los

diferentes abonos en campo, y de ésta forma notar más fácilmente sus

características de acuerdo al uso.

• Se recomienda realizar un estudio de las características organolépticas de

los abonos con el fin de tener mayor cantidad de características a tomar en

consideración durante la evaluación.

51

8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

CAÑEQUE, V.; GUIA, E.; LUZURIAGA, S. 1987. Bases Técnicas del Ensilado de Forrajes. INIA. Madrid, España. 55 p.

CHANTSAVANG, S.; SINRATCHATANUN, C.; AYUWAT, K.; SIRIROTE, P. 1996. Application of Effective Microorganisms for Swine Waste Management. Third International Conference on Kyusei Nature Farming, California, USA. p. 228 - 234.

CERRATO, M. 2000. Folleto de proceso químicos orgánicos e inorgánicos. Guácimo, Limón.

EARTH. 2001. Manual de Laboratorio: Procesos Químicos Orgánicos y Bioquímicos. EARTH. Guácimo, Costa Rica. 95 p.

EARTH. 2002. Metodologías de Análisis. Laboratorio de Suelos y Aguas. EARTH. Gúacimo, Costa Rica. 56 p.

EARTH. 2002. Propiedades de Suelos del Trópico. Guía de Práctica. Curso 3811. Primer Trimestre, 2002. EARTH, Guácimo. 54 p.

ELZAKKER, B. 1995. Principios y prácticas de la agricultura en el trópico. Fundación Guillombé. San José, Costa Rica. 86 p.

EM TECHNOLOGIES. 1995. Kyusei Nature Farming ’95 Various Applications of EM Technology, Kyusei Nature Farming in Brazil (Video). Dirección: International Nature Farming Research Center.

EM TECHNOLOGIES. 1996. The APNAN User’s Manual EM Nature Farming Guide “Kyusei Nature Farming with Effective Microorganisms (EM Technology)”. 2nd ed. Arizona, USA, EM Technologies. 39 p.

EMERES. 2002. Clasificación de rellenos licitados en sistema EIA (en línea). EMERES Informa. Santiago (Chile). Consultado el 11 de feb 2002. Disponible en: http://www.emeres.cl/glosario.htm.

ESTACIÓN METEREOLÓGICA EARTH. 2002. Comportamiento de la precipitación para los años 2001 y 2002. EARTH. Costa Rica (Comunicación personal).

GARCIA, J. 1979. Ensilado de Forrajes. 6ª edición. Ministerio de Agricultura. Madrid, España. Publicaciones de Extensión Agraria. 47 p. (Serie Técnica, No. 1)

52

GARCÍA. 1988. Abonos Orgánicos IV, Compost. Centro Interamericano de Documentación e información Agrícola. Turrialba, Costa Rica. 13 p.

GÓMEZ, M. 1990. Cambios en las características fermentativas y digestibilidad IVMS del ensilaje de morera (Morus alba) y pejibaye (Bactris gasipaes H.B.K.). Tesis Ing. Agr. Zootecnista. UCR. San José, Costa Rica. 113 p.

HERNÁNDEZ, C. 2002. ¿Cómo clasificar?. CD de clase Manejo Integrado de Desechos - 4811. Guácimo, Limón, C.R.

HERNÁNDEZ, C. 2002. Manejo de Desechos. El caso de EARTH. CD de clase Manejo Integrado de Desechos - 4811. Guácimo, Limón, C.R.

HIGA. T. 1993. Effective Microorganisms and Their Role in Kyusei Nature Farming and Sustainable Agriculture. En: Second Conference on Effective Microorganisms (EM). Saraburi, Tailandia, INFRC-APNAN. p. 1-6.

IFRAC. 1998. Guía de EM-1 para la producción animal (En Japonés). IFRAC. Japón. 57 p.

LEE, K. H. 1995. Compostaje y Reciclaje de desechos de comida urbanos en Corea del Sur con Microorganismos Eficaces. Cuarta Conferencia Internacional de Agricultura Natural, Kyusei. París, Francia. 2 p.

LOU, W. 1994. Nature Farming and experiments on EM Technology in China. En: Third Conference on Effective Microorganisms (EM). Saliburi, Tailandia, INFRC-APNANA. p. 134 –135.

RED PANAMERICANA DE MANEJO AMBIENTAL DE RESIDUOS (REPAMAR). 2001. Plan Nacional de Manejo de Desechos Sólidos (en línea).San José, CR. Consultado el 16 sep. 2002. Disponible en: http://www.netsalud.sa.cr/repamar/pladese.htm

SANGAKKARA, R. (Ed.). 1999. Revised edition. Kyusei Nature Farming and the Technology of Effective Microorganisms – Guidelines for Practical Use. APNAN. Thailand. 44 p.

SHINTANI. M. 1999. Microorganismos Eficaces (EM) y Agricultura Orgánica. EARTH, Costa Rica. (Comunicación personal).

SHINTANI, M. 2000. Bokashi (Abono orgánico fermentado). EARTH. Guácimo, C.R. 9 p.

TABORA, P. 1999. La microbiología del bokashi-EM de banano y el compost común, una comparación. Universidad EARTH. Guácimo, Limón, Costa Rica.

53

TABORA, P.; Shintani, M. 1999. Material de clase. Universidad EARTH. Guácimo, Limón, Costa Rica.

VARGAS, R. 2001. Experiencia del Manejo de Desechos Orgánicos Domésticos con Microorganismos Efectivos en EARTH. Reporte Final, 2001. Guácimo, C.R. 18 p.

VELÉZ, M. 1997. Producción de Ganado Lechero en el Trópico. 2ª edición. Zamorano Academic Press. Zamorano, Honduras. 189 p.

54

9. ANEXOS

Anexo 1. Incineración con lecturas en absorción atómica De acuerdo con las Metodologías de Análisis del Laboratorio de Suelos y

Aguas de la EARTH (2002)

Preparación de las muestras

La muestra de bokashi se secó en un horno a una temperatura de 50° C por

48 a 72 horas. Posteriormente, las muestras se molieron en un molino Wiley de

acero inoxidable utilizando un tamiz de 20 – 40 mesh.

Digestión

Se pesó aproximadamente un gramo de bokashi de cada muestra molida y

se hizo la digestión seca o incineración. Cada muestra de un gramo se colocó en

crisoles de porcelana (Gooch) y luego en una mufla a 470 – 500° C por seis horas.

Luego, se enfriaron las muestras y se humedecieron con agua destilada. Se les

agregó dos mililitros de HCl concentrado y se evaporó muy lentamente a

sequedad en una plancha caliente. Posteriormente, se agregó 25.0 ml de una

solución 1N de HCl y se filtraron las soluciones (filtrado original). Finalmente, se

tomó una alícuota de un mililitro del filtrado original y se le agregó 24.0 ml de agua

destilada (Dilución 1).

Determinación de P

Se tomaron dos mililitros de la Dilución 1 y se agregaron ocho mililitros de

una solución diluida de Cloruro Estañoso y 10.0 ml de una solución diluida de

Molibdato de Amonio. Se dejó en reposo durante 20 minutos para el desarrollo del

color y luego se obtuvo el porcentaje de Transmitancia o Absorbancia en

espectrofotómetro (colorímetro) a 660 ú 880 mm. Se realizó una curva patrón bajo

las mismas condiciones, utilizando concentraciones de 0, 2, 4, 6, 8 y 10 ppm de P.

56

Determinación de Ca

Se tomó una alícuota de dos mililitros de la Dilución 1 y se agregó ocho

mililitros de agua destilada y 10.0 ml de una solución de Lantano al 0.5%, luego se

analizaron utilizando el espectrofotómetro de absorción atómica.

Determinación de Mg y K

Se tomó un mililitro de la Dilución 1 y se agregó 15 ml de agua destilada y

nueve mililitros de Lantano al 0.5%, luego se analizaron las muestras utilizando el

espectrofotómetro de absorción atómica.

57

Anexo 2. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable Conductividad Eléctrica de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002.

Fuente de Variación GL Suma de Cuadrados

Cuadrado Medio

F Calculado

(P)

Tratamientos 1 0,050 0,050 1,923 0,235 Error (a) 4 0,105 0,026 Lectura 2 0,071 0,036 1,200 0,357 Lectura*Tratamiento 2 0,040 0,020 0,667 0,545 Error (b) 8 0,243 0,030 Total 17 0,508 CV: 17,61% Anexo 3. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable pH en

Agua de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)

Tratamientos 1 0,068 0,068 13,600 0,095 Error (a) 4 0,021 0,005 Lectura 2 0,061 0,030 1,579 0,262 Lectura*Tratamiento 2 0,029 0,014 0,737 0,500 Error (b) 8 0,153 0,019 Total 17 0,333 CV: 2,24% Anexo 4. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable

nitrógeno de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)

Tratamientos 1 0,005 0,005 0,217 0,587 Error (a) 4 0,094 0,023 Lectura 2 0,008 0,004 0,235 0,797 Lectura*Tratamiento 2 0,003 0,001 0,059 0,924 Error (b) 8 0,133 0,017 Total 17 0,244 CV: 38,09%

58

Anexo 5. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable fósforo de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)

Tratamientos 1 0,001 0,001 0,500 0,367 Error (a) 4 0,008 0,002 Lectura 2 0,000 0,000 0,000 0,863 Lectura*Tratamiento 2 0,002 0,001 1,000 0,439 Error (b) 8 0,011 0,001 Total 17 0,023 CV: 22,13% Anexo 6. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable potasio

de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


Anexo 7. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable calcio de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


59

Anexo 8. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable magnesio de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)

Tratamientos 1 0,002 0,002 1,000 0,262 Error (a) 4 0,008 0,002 Lectura 2 0,000 0,000 0,000 0,916 Lectura*Tratamiento 2 0,000 0,000 0,000 0,971 Error (b) 8 0,013 0,002 Total 17 0,025 CV: 31,16% Anexo 9. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable materia

orgánica de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


Anexo 10. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable carbono orgánico de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


60

Anexo 11. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable humedad de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


Anexo 12. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable carbono:nitrógeno de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost con aire (T1) y EM-compost sin aire (T2) – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


conductividad eléctrica del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


61

Anexo 14. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable pH en Agua del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


nitrógeno del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


Anexo 16. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable fósforo del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


62

Anexo 17. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable potasio del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


Anexo 18. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable calcio del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


Anexo 19. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable magnesio del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


63

Anexo 20. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable materia orgánica del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


Anexo 21. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable carbono orgánico del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


Anexo 22. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable carbono:nitrógeno del tratamiento EM-bokashi (T3) efectuado en los estañones – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


64

Anexo 23. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable conductividad eléctrica de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


Anexo 24. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable pH de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


nitrógeno de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002. Fuente de Variación GL Suma de

Cuadrados Cuadrado

Medio F

Calculado (P)


65

Anexo 26. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable fósforo de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


Anexo 27. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable potasio de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)

Tratamientos 2 3,484 1,742 20,738 0,001 Error (a) 5 0,422 0,084 Lectura 1 0,003 0,003 0,420 0,546 Lectura*Tratamiento 2 0,002 0,001 0,160 0,859 Error (b) 5 0,039 0,008 Total 15 3,683 CV: 16,40% Anexo 28. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable calcio

de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002. Fuente de Variación GL Suma de

Cuadrados Cuadrado

Medio F

Calculado (P)


66

Anexo 29. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable magnesio de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


Anexo 30. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable materia orgánica de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


Anexo 31. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable carbono orgánico de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


67

Anexo 32. Análisis de Varianza Completamente al Azar de la variable carbono:nitrógeno de los tres tratamientos – Lab. Suelos y Aguas. 2002.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)


Anexo 33. Análisis de Varianza Completamente al Azar de las porcentajes de

germinación de los tratamientos efectuados en las pilas de EM-compost sin aire (T1) y EM-compost con aire (T2) y de EM-bokashi (T3) en los estañones.


Cuadrado Medio

F Calculado

(P)

Tratamientos 2 19,022 9,511 127,410 0,001 Sustratos 3 12,254 4,085 54,720 0,001 Semillas 2 0,334 0,167 2,240 0,108 Error 316 23,58 0,075 Total 323 55,199 CV: 40,61%

Anexo 34. Costos de construcción de pila para EM-compost con aireación.

Detalle Monto Materiales ¢ 370.783,00 Mano de Obra ¢ 325.000,00 Aireador (Caracol) ¢ 150.000,00 Instalación del Caracol ¢ 80.000,00 Total ¢ 925.783,00

Anexo 35. Costos de estañones y adecuaciones para EM-bokashi.

Detalle Monto 6 Estañones ¢ 36.000,00 Materiales adecuaciones ¢ 24.754,00 Mano de Obra adecuaciones ¢ 30.000,00 Total ¢ 90.754,00

68

evaluación de manejo de desechos orgánicos … · se encontró que el método de elaboración del...

Documents