tesis estudio comparativo de la composiciÓn quÍmica elemental de compost a base de...

UNIVERSIDAD PRIVADA AUTÓNOMA DEL SUR

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

ESCUELA PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA

TESIS

“ESTUDIO COMPARATIVO DE LA COMPOSICIÓN

QUÍMICA ELEMENTAL DE COMPOST A BASE DE TRES

TIPOS DE ESTIÉRCOL, AREQUIPA, 2017”

PRESENTADA POR:

BACH. EDBERTA GOMEZ MAMANI

PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE QUÍMICO

FARMACÉUTICO

ASESOR:

DR. LARRY LADISLAO RAMOS PAREDES

Arequipa-Perú

2018

UNIVERSIDAD PRIVADA AUTÓNOMA DEL SUR

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

CARRERA PROFESIONAL DE FARMACIA Y BIOQUÍMICA

TESIS

“ESTUDIO COMPARATIVO DE LA COMPOSICIÓN

QUÍMICA ELEMENTAL DE COMPOST A BASE DE TRES

TIPOS DE ESTIÉRCOL, AREQUIPA, 2017”

PRESENTADA POR:

BACH. EDBERTA GOMEZ MAMANI

PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE FARMACIA Y

BIOQUÍMICA

APROBADO POR:

PRESIDENTE DEL JURADO

MG. ANTONIETA CALIZAYA CHIRI

PRIMER MIEMBRO DEL JURADO

MG. ELVIS GILMAR GONZALES CONDORI

SEGUNDO MIEMBRO DEL JURADO

Q.F. CARLOS ALBERTO HERRERA CÁCERES

i

DEDICATORIA

A mi Dios por haberme dado el regalo más grande de estar con vida y salud quien

me ha guiado por el sendero del saber.

A mi amada hija Alejandra quien llena mi vida de alegría y de esperanza, es el

motivo de inspiración para seguir adelante en mi vida profesional, a mi adorado

esposo Miguel Ángel Rivera del Carpio.

A mis padres Mariano y Josefa, quienes estuvieron a mi lado brindándome su apoyo

incondicional y sus consejos para hacer de mí una mejor persona.

A mis compañeros y maestros que con cada hora que transcurría infundían anhelos

de superación, por lo cual terminé esta investigación con éxito.

ii

AGRADECIMIENTOS

A Dios que permitió culminar mi tesis satisfactoriamente.

Mi eterno agradecimiento a la Universidad Autónoma del Sur por haber permitido

finalizar mis estudios universitarios y la presente investigación en tan prestigiosa

institución.

A mi asesor. Dr. Larry Ladislao Ramos Paredes por haberme guiado y colaborado

permanentemente para que este trabajo de investigación sea concluido con éxito.

A mi esposo, al que con su apoyo incondicional y constante ayuda colaboro en todo

momento, lo cual me llego de ganas día a día para poder culminar con éxito la

presente investigación.

A Corporación Golden C&E por la asesoría estadística

A Miembros de jurado calificador a la Mg. Antonieta Calisaya Chiri, Mg. Elvis Gilmar

Gonzales Condori, Q.F. Carlos Alberto Herrera Cáceres.

iii

RESUMEN

Hoy en día los problemas ambientales constituyen unos de los mayores retos para

la humanidad, y una buena forma de contribuir al cuidado del medio ambiente es

preparando compost, es una alternativa agroecológica que permite la degradación

de desechos orgánicos a través de microorganismos descomponedores benéficos,

particularmente bacterias y hongos, e incentiva el mayor uso de los mismos al

reducir el uso de fertilizantes químicos. Los fertilizantes son necesarios para

proveer a los cultivos de nutrientes del suelo que están faltando. Con los

fertilizantes, los rendimientos de los cultivos pueden a menudo duplicarse o más

aún triplicarse. En la presente investigación se realizó la evaluación de tres tipos de

compost con diferentes procedencias de estiércol y residuos orgánicos más

representativos de uso doméstico, con el objetivo de elaborar abonos orgánicos por

medio del proceso de compostaje, que cumplan con los parámetros de calidad

establecidos y puedan ser utilizados en cultivos con potencial forrajero. El trabajo

tuvo como objetivo principal evaluar el contenedor para compostaje en cuanto a

diferencias en la composición química del compost casero a base de tres tipos de

estiércol, a partir de este experimento se dieron los resultados comparativos, desde

la elaboración del compost, las características físicas, químicas y finalmente, la

calidad del compost en sus principales constituyentes. El estudio comprendió la

realización de tres tipos de compost con tres tipos de estiércol (cuy, alpaca y

gallinaza). Evaluando variables como: pH, humedad, porcentaje de Carbono,

porcentaje de Nitrógeno, relación C/N, y Fósforo. Dando como resultado: el pH de

los tres tipos de compost estuvo dentro del rango adecuado, el porcentaje de

humedad en el compost cuy y alpaca presentan un adecuado porcentaje de

humedad (46.49 y 33.52%, respectivamente). La relación C/N estuvo dentro de lo

normal.

Palabras Clave: compost, estiércol de cuy, estiércol de alpaca, gallinaza, pH,

relación C/N.

iv

ABSTRACT

Today environmental problems are one of the greatest challenges for humanity, and

a good way to contribute to the care of the environment is preparing compost, it is

an agroecological alternative that allows the degradation of organic waste through

beneficial decomposer microorganisms, particularly bacteria and fungi, and

encourages greater use of them by reducing the use of chemical fertilizers.

Fertilizers are needed to provide crops with soil nutrients that are lacking. With

fertilizers, crop yields can often double or even triple. In the present investigation

the evaluation of three types of compost with different manure origins and more

representative organic residues for domestic use was carried out, in order to

elaborate organic fertilizers through the composting process, which comply with the

established quality parameters and can be used in crops with forage potential. The

main objective of the work was to evaluate the container for composting in terms of

differences in the chemical composition of the home compost based on three types

of manure, from this experiment the comparative results were given, from the

elaboration of the compost, the physical characteristics, chemical and finally, the

quality of the compost in its main constituents. The study included the realization of

three types of compost with three types of manure (guinea pig, alpaca and chicken

manure). Evaluating variables such as: pH, humidity, percentage of Carbon,

percentage of Nitrogen, C / N ratio, and Phosphorus. Given as a result: the pH of

the three types of compost was within the adequate range, the percentage of

moisture in the compost guinea pig and alpaca present an adequate percentage of

humidity (46.49 and 33.52%, respectively). The C / N ratio was within normal.

Keywords: compost, guinea pig manure, alpaca manure, chicken manure, pH, C /

N ratio.

v

ÍNDICE

CARÁTULA

DEDICATORIA ......................................................................................................... i

AGRADECIMIENTOS ............................................................................................. ii

RESUMEN ............................................................................................................. iii

ABSTRACT ............................................................................................................ iv

ÍNDICE .................................................................................................................... v

ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................. vii

INDICE DE FIGURAS ............................................................................................ ix

INTRODUCCIÓN .................................................................................................... x

CAPÍTULO I ........................................................................................................... 1

EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ................................................................... 1

1.1. Planteamiento del problema de investigación ................................................. 1

1.2. Formulación del problema ............................................................................... 1

1.3. Objetivos ......................................................................................................... 2

1.4. Justificación ..................................................................................................... 3

CAPÍTULO II .......................................................................................................... 5

MARCO TEÓRICO ................................................................................................. 5

2.1. Antecedentes de investigación ..................................................................... 5

2.1.1. A nivel internacional .................................................................................... 5

2.1.2. A nivel nacional ............................................................................................ 6

2.1.3. A nivel local .................................................................................................. 7

2.2. Base teórica .................................................................................................... 9

2.3. Definición de términos ................................................................................... 20

2.4. Hipótesis ........................................................................................................ 22

2.5. Variables ....................................................................................................... 23

2.5.1. Variables de estudio ................................................................................... 23

2.5.2. Definición conceptual de la variable ........................................................... 23

2.5.3. Definición operacional de la variable .......................................................... 24

2.5.4. Operacionalización de variables ................................................................. 25

CAPÍTULO III ....................................................................................................... 26

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN .......................................................... 26

vi

3.1. Tipo y nivel de investigación ....................................................................... 26

3.1.1. Diseño de la investigación .......................................................................... 26

3.1.2. Nivel de la investigación ............................................................................. 26

3.1.3. Tipo de investigación .................................................................................. 26

3.2. Descripción del ámbito de la Investigación .................................................... 26

3.2.1. Ubicación espacial ..................................................................................... 26

3.2.2. Ubicación temporal ..................................................................................... 26

3.3. Población y muestra ...................................................................................... 26

3.4. Técnicas e instrumentos de recojo de datos ................................................. 27

3.4.1. Técnicas ..................................................................................................... 27

3.4.2. Instrumentos ............................................................................................... 38

CAPÍTULO IV ....................................................................................................... 39

RESULTADOS ..................................................................................................... 39

4.1. Análisis estadístico para la comparación de Humedad ................................. 39

4.2. Análisis estadístico para la comparación de pH ............................................ 46

4.3. Análisis estadístico para la comparación del porcentaje de carbono ............ 50

4.4. Análisis estadístico para la comparación del contenido de nitrógeno ........... 53

4.5. Análisis estadístico para la comparación del contenido de fósforo ............... 56

CAPÍTULO V ........................................................................................................ 59

DISCUSIÓN ......................................................................................................... 59

CONCLUSIONES ................................................................................................. 66

RECOMENDACIONES ........................................................................................ 68

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 69

ANEXO ................................................................................................................. 74

vii

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 3.1. Composición de los residuos sólidos para compostaje casero a base

de estiércol de cuy ............................................................................ 27


de estiércol de alpaca ....................................................................... 27


de gallinaza ....................................................................................... 28

Tabla 3.4. Clasificación de la materia orgánica .................................................. 35

Tabla 4.1. Composición química elemental de compost casero con estiércol de

cuy ..................................................................................................... 39


alpaca ................................................................................................ 40


gallinaza ............................................................................................ 41

Tabla 4.4. Composición química elemental del compost comercial ................... 42

Tabla 4.5. Valores promedio de pH de compost ................................................ 46

Tabla 4.6. Análisis de Varianza con respecto al pH de compost ........................ 46

Tabla 4.7. Test de Dunnett de comparación usando compost comercial como

control ............................................................................................... 47

Tabla 4.8. Test de LSD de comparación de grupos en función al pH ................ 48

Tabla 4.9. Resultados del análisis de humedad de compost ............................. 48

Tabla 4.10. Análisis de Varianza con respecto a humedad de compost .............. 49

Tabla 4.11. Test de Dunnett de comparación en función a humedad .................. 49

Tabla 4.12. Test de LSD de comparación en función a humedad ........................ 50

Tabla 4.13. Valores promedio del porcentaje de carbono en compost ................. 51

Tabla 4.14. Análisis de Varianza con respecto al porcentaje de carbono en

compost ............................................................................................. 51

Tabla 4.15. Test de Dunnett de comparación en función al porcentaje de carbono

.......................................................................................................... 52

Tabla 4.16. Test de LSD de comparación en función a carbono .......................... 53

viii

Tabla 4.17. Valores promedio de nitrógeno porcentual en compost .................... 53

Tabla 4.18. Análisis de Varianza con respecto a nitrógeno en compost .............. 54

Tabla 4.19. Test de Dunnett de comparación en función a nitrógeno .................. 54

Tabla 4.20. Test de LSD de comparación en función a nitrógeno ........................ 55

Tabla 4.21. Valores promedio de fósforo en mg/kg en compost .......................... 56

Tabla 4.22. Análisis de Varianza con respecto a fósforo en compost .................. 56

Tabla 4.23. Test de Dunnett de comparación en función a fósforo ...................... 57

Tabla 4.24. Test de LSD de comparación en función a fósforo ............................ 58

ix

INDICE DE FIGURAS

Figura 4.1. Análisis comparativo del pH correspondiente a los diferentes tipos

de compost. ....................................................................................... 42

Figura 4.2. Análisis comparativo del contenido de humedad correspondiente a

los diferentes tipos de compost. ........................................................ 43

Figura 4.3. Análisis comparativo del contenido de carbono correspondiente a


Figura 4.4. Análisis comparativo del contenido de nitrógeno correspondiente a


Figura 4.5. Análisis comparativo de la relación carbono/nitrógeno

correspondiente a los diferentes tipos de compost. .......................... 45

Figura 4.6. Análisis comparativo del contenido de fósforo correspondiente a


Figura 4.7. Comparación de grupos (Dunnett) en función al pH ......................... 47

Figura 4.8. Comparación de grupos (Dunnett) en función a humedad ................ 50

Figura 4.9. Comparación de grupos (Dunnett) en función a carbono (%) ........... 52

Figura 4.10. Comparación de grupos (Dunnett) en función a nitrógeno ............... 55

Figura 4.11. Comparación de grupos (Dunnett) en función a fósforo ................... 57

x

INTRODUCCIÓN

Con el incremento de la población mundial, también se incrementa la generación

de los residuos sólidos y al mismo tiempo disminuye la calidad de vida, ya que la

mala disposición de estos genera un impacto negativo en el medio ambiente que

nos rodea. Frente a este problema surge como alternativa el compostaje como

método de reutilización y aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos,

contribuyendo de esa forma con la reducción de los residuos sólidos urbanos.

Esta tecnología permite la valorización de los residuos orgánicos mediante la

degradación y estabilización de su contenido en materia orgánica. El compostaje

difiere de otros sistemas de descomposición en que la temperatura y velocidad de

descomposición se alteran generalmente por intervención del hombre. Las

transformaciones que se producen en un proceso de compostaje presentan ciertos

aspectos en común con los mecanismos de humificación en el medio natural, se

diferencia fundamentalmente por la concurrencia de unas condiciones ecológicas

menos complejas, la ausencia de un sustrato mineral predominante, y la duración

mucho más reducida del proceso.

La producción de compost abarca desde sistemas sencillos de muy bajo costo

hasta instalaciones de elevada automatización y complejidad, que dependiendo de

una adecuada planificación, permiten compostar los residuos orgánicos de una

vivienda hasta la totalidad de los residuos orgánicos municipales, biosólidos y

residuos agroindustriales de grandes generadores.

En los últimos años se ha incrementado el consumo del abono orgánico y se está

valorando aún más la obtención de lo natural a través de los diferentes métodos y

el consumo minimizando los residuos orgánicos generados quedando demostrado

que teniendo la materia prima, la técnica correcta se puede conseguir compostaje

en menor tiempo y a la vez dar un impacto positivo con la actividad, por lo que en

la tesis queremos demostrar que el compostaje realizado con diferentes materias

primas.

Son estas las razones que impulsaron la ejecución de la presente Investigación

para la cual se plantearon diferentes interrogantes que van a ser absueltas en el

desarrollo de la tesis.

1

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

1.1. Planteamiento del problema de investigación

El manejo de residuos sólidos orgánicos, se ha convertido en un problema en el

cual se ven amenazados el equilibrio ecológico y el bienestar del hombre. Los

residuos orgánicos constituyen la principal fuente de contaminación de nuestra

ciudad, pero a la vez constituye una apreciable fuente de materia orgánica para

la elaboración de un compost, comerciable y útil para los procesos de producción

agrícola.(7)

El crecimiento demográfico y la industrialización han llevado a reestructurar la

manera de cómo las comunidades deben manejar y tratar sus desechos, es así

como la visión actual no está basada únicamente en la implementación de

sistemas de tratamiento para eliminar sustancias indeseables sino, también

involucra aspectos asociados a la minimización, prevención, aprovechamiento

y reusó de los recursos presentes en dichos desechos.(1)

El compostaje es un proceso biológico aeróbico en el que sustratos orgánicos

son oxidados a formas biológicamente estables como el humus. Las aplicaciones

más habituales del compostaje son el tratamiento de residuos sólidos

orgánicos.(2)

1.2. Formulación del problema

A. Problema principal

¿Cuál es la diferencia en la composición química elemental del compost casero

a base de tres tipos de estiércol, Arequipa, 2017?

B. Problemas secundarios

¿Cuál es la composición química elemental del compost casero a base de

estiércol de cuy?

2


estiércol de alpaca?


gallinaza?

¿Cuál es la composición química elemental del compost comercial de

referencia?

¿Cuál es la diferencia en la composición química elemental de compost casero

en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto al pH?


en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a humedad?


en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a carbono?


en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a nitrógeno?


a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a la relación carbono/nitrógeno?


a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a fósforo?

1.3. Objetivos

A. Objetivo general

Determinar la diferencia en la composición química elemental del compost

casero a base de tres tipos de estiércol, Arequipa, 2017

B. Objetivos específicos

Establecer la composición química elemental del compost casero a base de

estiércol de cuy


estiércol de alpaca


gallinaza

3

Establecer la composición química elemental del compost comercial de

referencia

Determinar la diferencia de pH de los compost en base a diferentes tipos de

estiércol

Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero

en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a humedad


en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a carbono


en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a nitrógeno


a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a la relación carbono/nitrógeno


a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a fósforo

1.4. Justificación

La presente investigación se caracteriza por:

a. Ser de actualidad, en la ciudad de Arequipa, el manejo de los residuos

sólidos se limita a un simple depósito dentro de un relleno sanitario, que no

es manejado adecuadamente, por lo que genera problemas de

contaminación, debido a la producción de gas metano (de efecto

invernadero) y la liberación de amoniaco y otros gases provenientes de su

descomposición, así como a los lixiviados que se infiltran en el subsuelo (4)

b. Tener trascendencia, así, el presente proyecto se realizó con el objeto de

disminuir el flujo de residuos orgánicos hacia los botaderos a cielo abierto

que son utilizados en la ciudad, aprovechando aquellos provenientes del uso

diario, que en la ciudad de Arequipa son 0.76 kg/habitante/día de los cuales

aproximadamente un 60% corresponde a desechos orgánicos susceptibles

de ser transformados en compost, producto totalmente orgánico

aprovechable por el suelo y por las plantas, mejorando la estructura del suelo

4

y aportando nutrientes de una forma equilibrada a la vez que se ahorra

dinero en fertilizantes químicos que son tóxicos para el medio ambiente.(1)

c. Producir compost es una de las formas más efectivas para combatir el

cambio climático. (4).

d. Fertilizantes químicos en los cultivos hace que detenga actividad microbiana,

perjudicándose el nicho ecológico. Son utilizaos, para obtener mayores

producciones y para aumentarla calidad del cultivo. El uso indiscriminado de

estos fertilizantes es factor principal de la contaminación del suelo,

perjudicial para la microfauna existente en el suelo (18).

5

CAPÍTULO II

MARCO TEÓRICO

2.1. Antecedentes de investigación

2.1.1. A nivel internacional

Martín(2), analizó diferentes técnicas analíticas (análisis térmico, RMN de giro de

ángulo mágico de polarización cruzada de (CPMAS) y la espectroscopia infrarroja

transformada por Fourier (FT-IR)) para estudiar los cambios de la materia orgánica

durante el co-compostaje del estiércol de cerdo y los residuos de tratamiento de

algodón. Para asegurar la validez de los resultados, el proceso de compostaje se

desarrolló en diferentes escenarios: en condiciones de una planta piloto

experimental, utilizando el sistema de pila estática, y en condiciones reales en una

granja de cerdos, utilizando el sistema de pila de inflexión. Además, se determinó

el índice de estabilidad térmica (R1), antes y después de una extracción con agua,

para evaluar el efecto de eliminar las sales inorgánicas solubles en agua en el

análisis térmico. Los resultados de los métodos térmicos mostraron la degradación

de la materia orgánica más lábil durante el compostaje; R1 aumentó durante el

compostaje en todas las pilas, sin ninguna influencia de la presencia de iones

inorgánicos solubles en agua en la muestra. Mostró una disminución en la

abundancia de las moléculas de hidratos de carbono y un aumento en los

materiales alifáticos durante el compostaje, debido a un efecto de concentración.

Castillo(3),desarrollo la caracterización química y física del vermicompost, y su

mezcla más adecuada en rendimiento y calidad. El diseño experimental fue de

bloques completos al azar con cinco tratamientos y cinco repeticiones: T1 (100%

estiércol E); T2 (100% los residuos de cocina DC); T3 (75% E y 25% DC); T4 (50%

E y 50% DC); T5 (25% E y 75% DC). Estas mezclas fueron compostados durante

90 días y la acción de lombrices (Eisenia foetida Savigny, 1826). Las

determinaciones en vermicompost fueron sobre el rendimiento de tamiz, el

porcentaje de pérdida de peso, nitrógeno potencialmente disponible, fósforo

disponible, potasio extractable, materia orgánica y pH. No se encontraron

diferencias significativas entre las mezclas en comparación con los materiales

6

puros. El vermicompost producido a partir de 100% de estiércol presentó el mayor

contenido de N y P; y los niveles de pH y P más altos se encontraron en los

tratamientos T2 y T5. El mejor rendimiento al tamizado fue para T1 y la menor

pérdida de peso fue para el T3.(1)

2.1.2. A nivel nacional

Delgado (4), realizó el tratamiento de lodos de aguas residuales por medio del

método de compostaje. El objetivo del estudio fue evaluarla eficiencia del proceso

en la higienización del lodo y evaluar también la calidad del producto final “el

Compost” como un sustrato orgánico que puede ser utilizado como mejorador del

suelo para fines agrícolas.

Se entiende por compostaje la degradación bioquímica de una mezcla de residuos

orgánicos, con un material de soporte como pasto, viruta, aserrín, papel, otros, en

condiciones controladas de temperatura, humedad, pH, aireación.

El producto obtenido o “compost” es generalmente utilizado como mejorador y/o

acondicionador de suelos degradados.

El trabajo experimental consistió en el diseño y operación de tres tipos de pilas de

volteo, cada una con tres repeticiones, las mismas que tienen entre su composición

lodos residuales provenientes de la Planta de Tratamiento Aguas Residuales de la

Universidad Nacional de Ingeniería “UNITRAR”. Las nueve pilas se operaron entre

los meses de Octubre del 2006 a Enero del 2007, en la ciudad de Trujillo donde la

temperatura ambiental tomada durante los 105 días que duró el proceso, oscilo

entre los 18°C y los 30°C. Los tres tipos de pila tuvieron el mismo volumen de lodo

residual y la misma cantidad de material de soporte. El primer tipo de pila operó con

lodo de digestión anaeróbica proveniente del Reactor Anaerobio de Flujo

Ascendente (31,6%), poda de pasto (2,6%) y broza de espárrago (65.8%), el

segundo tipo de pila operó con lodo proveniente de la Laguna Facultativa (31,6%),

poda de pasto (2,6%) y broza de espárrago (65,8%) y finalmente el tercer tipo de

pila operó con lodo proveniente del Estanque donde crían peces (33,3%), poda de

pasto (2,6%) y broza de espárrago (64,1%) (Todos los % son en peso en base

húmeda). Las pilas alcanzaron una temperatura máxima promedio interna que

osciló entre 50,24°C y 56,22°C.

Después de un período de maduración de 25 días el compost que se obtuvo resulto

benéfico al suelo pero para usar con restricción ya que si bien se logró disminuir la

7

concentración de Coliformes Totales y Termo tolerantes, no se logró higienizar los

lodos en su totalidad.

Buendía(5), utilizó la biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos que

es una técnica que consiste en usar organismos vivos para el consumo de los

hidrocarburos de petróleo en el suelo. Esta alternativa de bajo costo permite la

recuperación de suelos contaminados con hidrocarburos de petróleo, reduciendo

las concentraciones a niveles que no son tóxicos para las plantas (5000 mg/kg de

suelo). Para confirmar o descartar la disminución de Hidrocarburos Totales de

Petróleo de un suelo de la Refinería la Pampilla, ubicado en Carretera Ventanilla

Km 25. Distrito, Ventanilla. Provincia, Callao. Se instaló el experimento a nivel de

bioensayo, en el Laboratorio de Fertilidad de suelos de la Universidad Nacional

Agraria la Molina, aplicándose el modelo estadístico de Diseño Experimental

Completamente al Azar (DCA), con tres repeticiones y doce tratamientos sumando

un total de 36 macetas experimentales, para lo cual se empleó estiércol y aserrines

como sustrato a la planta indicadora de “maíz” Zea mays, L sembrados y

controlados por un periodo de dos meses. Los resultados de la dosificación del

suelo contaminado por hidrocarburos, estiércol y aserrín en promedio disminuyo

22,5% el contenido de hidrocarburos en el suelo empleando solo estiércol

disminuyo solo 16,5% y usando solamente aserrines disminuyo 9,6%. Lo cual se

ha corroborado y complementado con los resultados de la planta indicadora maíz,

de las variables altura de la planta, peso seco foliar y peso seco radicular

respectivamente. Comparando los tratamientos del experimento el que mejor ha

remediado los suelos fue el tratamiento (T3) suelo contaminado más vacaza más

aserrín de bolaina, puesto que la concentración inicial de hidrocarburos totales de

petróleo (TPH) fue de 21,81 g de TPH/kg de suelo, ha disminuido en 16,28 g de

TPH/kg de suelo, que representa una reducción del 25%. Siendo este tratamiento

lo más recomendable a usar.

2.1.3. A nivel local

Butron (6), realizó entre noviembre del 2014 a febrero del 2015 en el “fundo Tasarao”

del Distrito de Santa Isabel de Siguas de Arequipa; ubicada a 16° 19’ 11’’ latitud

sur, 72° 06’ 10’’ longitud norte y 1340 m.s.n.m. Los objetivos fueron: Determinar el

mejor nivel de bocashi y te de compost en el rendimiento de grano seco de frejol

8

var. Canario; determinar el comportamiento agronómico por efecto de los

tratamientos así como determinar la mejor rentabilidad del cultivo.

Se estudiaron tres niveles de bocashi (5, 10 y 15 t.ha-1) y dos niveles de té de

compost (25% y 50%) de cuya interacción se dispusieron 6 tratamientos en diseño

experimental de bloques completos al azar, con arreglo factorial 3 x 2. Bocashi fue

incorporado al suelo en la preparación de terreno en dosis completa. El té de

compost fue aplicado por aspersión foliar cada 10 días hasta los 70 días de la

siembra (7 aplicaciones) en las dosis propuestas por cada tratamiento. Se utilizó la

prueba de Tuckey (0,05) para evaluar diferencias estadísticas significativas en los

resultados logrados por los tratamientos estudiados.

El mayor rendimiento de grano seco de frejol de la variedad canario llegó a 3320

kg.ha-1 el mismo fue producto de la incorporación al suelo de 1 T/ha de bocashi

junto a aplicaciones de té de compost al 25% (B15T25) evidenciando diferencia

estadística significativa (Tuckey: 0,05) frente a las demás interacciones. La mejor

respuesta agronómica del cultivo de frejol de la variedad canario también se logró

por la incorporación de Bl5T25 debido a que favoreció la altura de plantas (58,2

cm); número de flores por planta (90,2); número de vainas por planta (86,4) y

tamaño de vainas (12,1cm); en todas las determinaciones se presentó diferencias

estadísticas significativas (Tuckey: 0,05) respecto a los demás tratamientos. La

mejor rentabilidad neta fue 0,341(34, 1%) el mismo que se logró también por la

interacción B 15T25 así como por la interacciónBIOT25 (10 t.ha-1 de bocashi junto

a té de compost al25%).

Argote(7), realizó en el Valle de Camaná, ubicado en el departamento de Arequipa,

provincia de Camaná, distrito de Mariscal Cáceres San José. Geográficamente el

fundo está ubicado entre las coordenadas 16º37’50” latitud Sur y entre los 72º43’31”

longitud oeste, a una altitud de 10 m.s.n.m. con suelo de textura arena franca,

siendo la conducción del experimento de enero del 2014 a agosto del 2014 con el

objetivo de determinar el mejor nivel de compost de paja de arroz para la producción

de frijol canario. Se utilizó el frijol canario 2000 evaluando diferentes niveles de

compost, formado de paja de arroz y estiércol en una relación 3:1, con 0-15-20-25

y 30 T/ha, establecidos en un diseño de bloques completamente al azar con cuatro

repeticiones utilizando una siembra al voleo, aplicando el riego por gravedad. Las

variables evaluadas fueron relación raíz/vástago a los 40, 80, y 120 días, número

9

de vainas por planta, peso de vainas por planta, rendimiento de forraje verde,

rendimiento de materia seca y análisis de suelo al inicio y fin del ciclo del cultivo.

Los resultados obtenidos muestran que el mayor promedio respecto a la relación

raíz/vástago a los 40 días lo obtuvo el T4 (30 T/ha de compost) con 0,37; a los 80

días lo obtuvo el T1 (15 T/ha de compost) con 0,64 y a los 120 días lo obtuvo el T4

(30 T/ha de compost) con 0,49, no existiendo diferencia significativa entre

tratamientos en ningún momento. El T4 con 30 T/ha de compost destacó en la

evaluaciones de número de vainas por planta con un promedio de 25,8; peso de

vainas por planta con 207.34 g.; rendimiento de forraje verde con 2,080 kg/m2 y

rendimiento de materia seca con 1,088 kg/m2, presentándose diferencia

significativa con los demás tratamientos en las evaluaciones realizadas a excepción

del número de vainas. Los análisis de suelo al final del experimento muestran que

el compostaje de paja de arroz más estiércol en la relación 3:1 incrementó

ligeramente la materia orgánica del suelo y mantuvo la porosidad. Por los

resultados mostrados el T4 (30 T/ha de compost), con el mayor nivel de compost

tiene efectos positivos sobre el suelo, así como sobre la planta.

2.2. Base teórica

2.2.1. Los residuos sólidos orgánicos

Flores (11), define y clasifica los residuos sólidos orgánicos de la siguiente

manera:

A. Definición

Los residuos sólidos orgánicos son aquellos residuos que provienen de restos

de productos de origen orgánico, la mayoría de ellos son biodegradables (se

descomponen naturalmente). Se pueden desintegrar o degradar rápidamente,

(restos de comida, frutas y verduras, carne, huevo, etcétera) o pueden tener un

tiempo de degradación más lento, como el cartón y el papel. (11)

B. Clasificación

Existen muchas formas de clasificación de los residuos sólidos orgánicos, sin

embargo, las dos más conocidas están relacionadas con su fuente de

generación y con su naturaleza y/o características físicas.

a. Residuos sólidos orgánicos provenientes del barrido de las calles:

Consideramos dentro de esta fuente a los residuos almacenados también en

las papeleras públicas; su contenido es muy variado, pueden encontrarse

10

desde restos de frutas hasta papeles y plásticos. En este caso, sus

posibilidades de aprovechamiento son un poco más limitadas, por la dificultad

que representa llevar adelante el proceso de separación física. (11)

b. Residuos sólidos orgánicos institucionales:

Residuos provenientes de instituciones públicas (gubernamentales) y

privadas. Se caracteriza mayormente por contener papeles y cartones y

también residuos de alimentos provenientes de los comedores institucionales.

(11)

c. Residuos sólidos de mercados

Son aquellos residuos provenientes de mercados de abastos y otros centros

de venta de productos alimenticios. Es una buena fuente para el

aprovechamiento de orgánicos y en especial para la elaboración de compost

y fertilizante orgánico.

d. Residuos sólidos orgánicos de origen comercial

Son residuos provenientes de los establecimientos comerciales, entre los que

se incluyen tiendas y restaurantes. Estos últimos son la fuente con mayor

generación de residuos orgánicos debido al tipo de servicio que ofrecen como

es la venta de comidas. Requieren de un trato especial por ser fuente

aprovechable para la alimentación de ganado porcino (previo tratamiento). (11)

e. Residuos sólidos orgánicos domiciliarios

Son residuos provenientes de hogares, cuya característica puede ser variada,

pero que mayormente contienen restos de verduras, frutas, residuos de

alimentos preparados, podas de jardín y papeles. Representa un gran

potencial para su aprovechamiento en los departamentos del país.(11)

C. El problema de los residuos

El continuo aumento de la cantidad de residuos que se generan está

provocando importantes problemas. Entre los bienes que se usan cada vez

hay más objetos que están fabricados para durar unos pocos años y después

ser sustituidos por otros y que no compensa arreglar porque resulta más caro

que comprar uno nuevo. Muchos productos, desde los pañuelos o servilletas

de papel, hasta las maquinillas de afeitar, los pañales, o las latas de bebidas,

están diseñados para ser usados una vez y luego ser desechados. Se usan

11

las cosas y se desechan en grandes cantidades, sin que haya conciencia

clara, en muchos casos, de que luego algo hay que hacer con todos estos

residuos. (11)

D. Gestión de los residuos

Es posible generar menos residuos y aprovecharlos en otros procesos de

fabricación. Continuamente están saliendo nuevas tecnologías que permiten

fabricar con menor producción de residuos, lo que tiene la ventaja de que los

costes se reducen porque se desperdicia menos materia prima y no hay que

tratar tanto residuo. En la actualidad, en la mayor parte de los sectores

industriales, existen tecnologías limpias y el problema es más de capacidad

de invertir de las empresas y de formación en los distintos grupos de

trabajadores que de otro tipo. Muchas empresas están reduciendo

llamativamente la emisión de contaminantes y la generación de residuos,

ahorrándose así mucho dinero. Pero al final de los procesos industriales

siempre se generan más o menos residuos. Con la tecnología actual sería

posible reducir el impacto negativo de cualquier contaminante a prácticamente

cero. Pero hacerlo así en todos los casos sería tan caro que paralizaría otras

posibles actividades. Por eso, en la gestión de los residuos tóxicos se busca

tratarlos y almacenarlos de forma que no resulten peligrosos, dentro de un

costo económico proporcionado. Esto se consigue con diversos

procedimientos, dependiendo de cuál sea el tipo de residuo. Así se tiene:(11)

E. Tratamientos físicos, químicos y biológicos.

Consiste en someter al residuo a procesos físicos (filtrado, centrifugado,

decantado, etc.); biológicos (fermentaciones, digestiones por

microorganismos, etc.) o químicos (neutralizaciones, reacciones de distinto

tipo). De esta forma se consigue transformar el producto tóxico en otros que

lo son menos y se pueden llevar a vertederos o usar como materia prima para

otros procesos. Las plantas de tratamiento tienen que estar correctamente

diseñadas para no contaminar con sus emisiones. (11)

a. Incineración.

Quemar los residuos en incineradoras especiales suele ser el método, cuando

se hace con garantías, de deshacerse de los residuos tóxicos. Disminuye su

volumen drásticamente y, además permite obtener energía en muchos casos.

12

Sus aspectos negativos están en las emisiones de gases y en las cenizas que

se forman. Tanto unos como otros suelen ser tóxicos y no pueden ser echados

a la atmósfera sin más o vertidos en cualquier sitio.

b. Vertido

Al final de todos los procesos siempre hay materias que hay que depositar en

un vertedero para dejarlas allí acumuladas. Esta es una parte especialmente

delicada del proceso. Los vertederos de seguridad deben garantizar que no se

contaminan las aguas subterráneas o superficiales, que no hay emisiones de

gases o salida de productos tóxicos y que las aguas de lluvia no entran en el

vertido, porque luego tendrían que salir y lo harían cargadas de contaminantes.

En la práctica esto es muy difícil de realizar, aunque se han realizado progresos

en el diseño de estos vertederos.(11)

2.2.2 Compost

El compost se define como el producto de la descomposición biológica de la

materia orgánica de los residuos en condiciones de control. Este proceso se

puede realizar con o sin oxígeno, es decir, compost aeróbico o anaeróbico. El

compost aeróbico, si se realiza correctamente puede resultar en poco tiempo

en un producto libre de elementos patógenos; el compost anaeróbico necesita

más tiempo y frecuentemente está libre de elementos patógenos y olores. Se

establecen las diferencias entre compost aerobio y anaerobio, y a partir de

éstas, se puede establecer el método a utilizar según las características

requeridas del producto y de los materiales que se dispongan para el proceso

de compostaje. Las nuevas células que se producen en el proceso de

compostaje, se convierten en parte de la biomasa activa implicada en la

conversión de materia orgánica, y cuando éstas se mueren se convierten en

parte del compost. (11)

A. Las materias primas del compost

Para la elaboración del compost se puede emplear cualquier materia

orgánica, con la condición de que no se encuentre contaminada.

Generalmente estas materias primas proceden de:

Restos de cosechas. Pueden emplearse para hacer compost o como

acolchado. Los restos vegetales jóvenes como hojas, frutos, tubérculos, etc.

13

son ricos en nitrógeno y pobres en carbono. Los restos vegetales más

adultos como troncos, ramas, tallos, etc. son menos ricos en nitrógeno.

Las ramas de poda de los frutales. Es preciso triturarlas antes de su

incorporación al compost, ya que con trozos grandes el tiempo de

descomposición se alarga.

Hojas. Pueden tardar de 6 meses a dos años en descomponerse, por lo que

se recomienda mezclarlas en pequeñas cantidades con otros materiales.

Restos urbanos. Se refieren a todos aquellos restos orgánicos procedentes

de las cocinas como pueden ser restos de fruta y hortalizas, restos de

animales de mataderos.

Estiércol animal. Destaca el estiércol de vaca, aunque otros de gran interés

son la gallinaza, conejina, estiércol de caballo, de oveja y los purines.

Complementos minerales. Son necesarios para corregir las carencias de

ciertas tierras. Destacan las enmiendas calizas y magnésicas, los fosfatos

naturales, las rocas ricas en potasio y oligoelementos y las rocas silíceas

trituradas en polvo.

Plantas marinas. Anualmente se recogen en las playas grandes cantidades

de fanerógamas marinas como Posidonia oceánica, que pueden emplearse

como materia prima para la fabricación de compost ya que son compuestos

ricos en N, P, C, oligoelementos y biocompuestos cuyo aprovechamiento en

agricultura como fertilizante verde puede ser de gran interés.

Algas. También pueden emplearse numerosas especies de algas marinas,

ricas en agentes antibacterianos y anti fúngicos y fertilizantes para la

fabricación de compost(12).

B. El compost como producto final

El compost no es considerado un fertilizante, pero puede ser comparado

como un suelo de alta calidad, dado que cuenta con un contenido de

nitrógeno, fósforo y potasio suficientes para la mejora de tierras pobres, por

lo que aporta materia orgánica, retiene el agua y libera gradualmente los

nutrientes, trayendo grandes beneficios a largo plazo con la mejora de los

cultivos. Cuando se agrega el compost al suelo, éste lo renueva y aumenta

su vida, al promover la proliferación de microorganismos que participan en

los procesos de humificación, incrementando la retención de agua,

14

ayudando a optimizar los sistemas de riego. El compost también favorece a

la porosidad del suelo, ya que permite el mejoramiento de la aireación,

mejorando la capacidad de intercambio iónico y reduciendo la

contaminación. (13)

C. Índices de calidad del compost

El compost como producto final debe estar basado en unos rangos

permisibles de parámetros físicos, químicos y microbiológicos, que puedan

asegurar el uso y la comercialización de éste, por lo que deben de cumplir

con estándares de calidad que puedan proteger el ambiente y la salud

pública. Puede darse el caso que algunos sustratos orgánicos que han sido

sometidos a un proceso de compostaje contengan metales pesados,

ocasionando una variación significativa en la calidad final del producto, ya

que estos elementos pueden penetrar en la cadena alimenticia a través de

las plantas, aumentando el grado de toxicidad en humanos y animales. Hay

que resaltar que la calidad del compost está determinada por los materiales

iníciales que han sido acopiados para ser procesados en las pilas, sobre

todo por el contenido de la materia orgánica y los nutrientes que estos

puedan aportar. Se han usado tradicionalmente parámetros físico-químicos

y microbiológicos como índices o requerimientos de calidad del compost,

este último es de vital importancia, dado que es utilizado como medida de

garantía higiénica y sanitaria para el uso del compost. El contenido de

nutrientes en el compost puede ser muy variado, porque depende de los

nutrientes iniciales de los materiales que se han utilizado. Se muestra los

rangos permisibles de los parámetros físicos y químicos más significativos

del compost, estos rangos suelen ser muy amplios.(9)

D. Caracterización fisicoquímica del compost

La estructura fisicoquímica de los materiales utilizados en la elaboración del

compost, incide directamente en la asimilación microbiana de los minerales

en el proceso. Los factores fisicoquímicos que cuentan en este aspecto son:

Temperatura

De acuerdo a las fases por las que atraviesa la descomposición de materia

orgánica, la temperatura va cambiando gradualmente hasta alcanzar un

máximo de 70 ºC para luego descender y estabilizarse. La temperatura al

15

momento de la cosecha del compost debe ser estable y debe alcanzar el

grado de la temperatura ambiental o máximo 25 ºC .El rango óptimo de

temperatura es de 40 –70 ºC. La más satisfactoria es usualmente 60 ºC. Sin

embargo, para mantener temperaturas altas durante la descomposición es

necesario proporcionar condiciones aeróbicas.(13)

Humedad

En el proceso de compostaciones es importante que la humedad alcance

unos niveles óptimos del 40 –60 %. Si el contenido en humedad es mayor,

el agua ocupará todos los poros y por lo tanto el proceso se volvería

anaeróbico, es decir se produciría una putrefacción de la materia orgánica.

Si la humedad es excesivamente baja se disminuye la actividad de los

microorganismos y el proceso es más lento. El contenido de humedad

dependerá de las materias primas empleadas. Para materiales fibrosos o

residuos forestales gruesos la humedad máxima permisible es del 75 –85 %

mientras que para materiales vegetales frescos, ésta oscila entre 50 –60 %.

Ventilación

Este factor es importante únicamente en el caso de que el método de

compostación sea aeróbico y por tanto debe ser controlado según el tipo de

método empleado.(13)

E. Análisis elemental. (22)

Técnica que permite determinar el contenido total de carbono, hidrógeno,

nitrógeno y azufre presentes en un amplio rango de muestras de naturaleza

orgánica e inorgánica, tanto sólidas como líquidas. Esta técnica analítica es

complementaria de otras de análisis estructural para la confirmación de la

fórmula molecular de compuestos provenientes de síntesis orgánica o

inorgánica. Las principales áreas de aplicación son: Análisis de fármacos,

suelos y sedimentos, polímeros, industria alimenticia, control ambiental,

materiales agrícolas, productos naturales, aceites, entre otras.

Carbono (C):

Es el pilar de la vida que conocemos. Existen básicamente dos formas de

carbono: orgánica e inorgánica. En nuestro planeta Tierra, el carbono circula

a través de los océanos, de la atmósfera y de la superficie y el interior

terrestre, en un gran ciclo biogeoquímico.

16

Este ciclo puede ser dividido en dos:

Ciclo lento o geológico: Determinado por transferencias de masa lentas

debido al aporte y disolución de rocas.

Ciclo rápido o biológico: Determinado por efectuar rápidos cambios de

materia debido a la rápida regeneración de la materia orgánica llevada a

cabo por el proceso vital de los seres vivos.

Suele considerarse que este ciclo está constituido por cuatro reservorios

principales de carbono interconectados por rutas de intercambio. Los

reservorios son la atmósfera, la biosfera terrestre, los océanos, y los

sedimentos. Los movimientos anuales de carbono entre reservorios ocurren

debido a varios procesos químicos, físicos, geológicos y biológicos. El

océano contiene el fondo activo más grande de carbono cerca de la

superficie de la Tierra, pero la parte del océano profundo no se intercambia

rápidamente con la atmósfera. Un balance de carbono de un fondo o

reservorio puede proporcionar información sobre si funcionan como una

fuente o un almacén para el dióxido de carbono. (22)

_ El fósforo

Sería el único de los elementos principales que no se encuentra en la

atmósfera de forma apreciable, la corteza terrestre es la principal área de

almacenamiento de los elementos formando parte de los llamados ciclos

sedimentarios. Es uno de los minerales más importantes, pero es también

uno de los que tienen mayores probabilidades de escasear.

El fósforo y muchos otros minerales se depositan en las rocas y se liberan

de ellas en un proceso que se repite continuamente. Las corrientes marinas

que ascienden desde las profundidades del océano llevan a la superficie

cierta cantidad de fósforo, que es absorbido rápidamente por el fitoplancton

y se desplaza a lo largo de las cadenas alimentarias oceánicas. Por otra

parte proviene del guano de aves que se alimentan de peces, el cual es rico

en fósforo y en nitrógeno. El guano es uno de los recursos naturales más

importantes del Perú, gracias a las corrientes ascendentes próximas a la

costa peruana que llevan el fósforo y otros nutrientes hacia la superficie. Los

nutrientes son absorbidos por el fitoplancton, el cual sirve de alimento a

diminutos crustáceos de los que se alimentan las aves que anidan en

17

grandes cantidades en las islas y sus deposiciones se recogen y se venden

como ingrediente de fertilizantes.(22)

Nitrógeno (N):

Es uno de los macronutrientes en circulación más significativo en

ecosistemas terrestres, tanto desde un punto de vista ecológico como

económico. Junto con el agua y el fósforo, es el principal factor limitante de

las plantas y, aunque elementos como el potasio y el fósforo aumentan la

productividad primaria en algunas circunstancias, el nitrógeno es el nutriente

que más eleva la producción primaria. En la esfera económica resalta la

importancia del nitrógeno porque de él depende en gran parte la obtención

de alimentos, para el ganado, fibras naturales y combustibles. En cualquier

caso el nitrógeno es fundamental en la litosfera, atmósfera, hidrosfera y

biosfera. La litosfera supone la reserva más importante ya que se concentra

principalmente en las rocas ígneas (16200x10vTg). En la atmósfera se

encuentra en proporción inferior, mientras que en la hidrosfera y en la

biosfera aparece en cantidades muy pequeñas. Estos reservorios son una

fuente de nitrógeno inerte y su biodisponibilidad es baja (22)

Cenizas:

Es producto de la combustión de algún material, compuesto por sustancias

inorgánicas no combustibles, como sales minerales. Parte queda como

residuo en forma de polvo depositado en el lugar donde se ha quemado el

combustible (madera, basura) y parte puede ser expulsada al aire como

parte del humo.

La ceniza de plantas (madera, rastrojos, etc.) tiene alto contenido de potasio,

calcio, magnesio y otros minerales esenciales para ellas. Puede utilizarse

como fertilizante si no contiene metales pesados u otros contaminantes.

Como suele ser muy alcalina, se puede mezclar con agua y dejarla un tiempo

al aire para que se neutralice en parte combinándose con el CO2 ambiental.

También se puede mezclar con otro abono más ácido, como el humus. La

descomposición en el humus, además hace a los minerales más

biodisponibles.

https://es.wikipedia.org/wiki/Combusti%C3%B3n

https://es.wikipedia.org/wiki/Potasio

https://es.wikipedia.org/wiki/Calcio

https://es.wikipedia.org/wiki/Magnesio

https://es.wikipedia.org/wiki/Fertilizante

https://es.wikipedia.org/wiki/Alcalina

https://es.wikipedia.org/wiki/CO2

https://es.wikipedia.org/wiki/Abono

https://es.wikipedia.org/wiki/Humus

https://es.wikipedia.org/wiki/Biodisponibles

18

Las cenizas de animales contienen más sodio y principalmente el fosfato

cálcico de los huesos. Las cenizas de incineraciones humanas pueden

contener restos de metales de empastes y otros implantes.

El análisis de cenizas en los alimentos, es un parámetro de importancia

desde el punto de vista económico y de la calidad y cualidades

organolépticas y nutricionales. Debido a ello su medición está incluida dentro

del Análisis Químico Proximal de los alimentos (en el cual se mide

principalmente el contenido de humedad, grasa, proteína y cenizas). En el

análisis de alimentos también se conoce con el nombre de cenizas al

conjunto de minerales que no arden ni se evaporan.

Para hacer un análisis detallado de cada mineral se hace una Relación C/N:

El valor numérico de esta relación se halla al dividir el contenido en C

(MOT/2) por el contenido en Nitrógeno orgánico. Es un parámetro

ampliamente usado, pero debe ponderarse correctamente, aspectos del

compost analizado. Equivocadamente se considera que el compost está

maduro si el cociente C/N se acerca a 10; este valor es el que presenta la

materia orgánica estabilizada de un suelo que no tiene porqué corresponder

al que presente la MO estabilizada de un compost. Es necesario conocer la

relación C/N inicial en los residuos a compostar puesto que nos dará una

idea de la velocidad del proceso y de la posibilidad de pérdidas de nitrógeno.

A. Contenido Nutricional. (15)

Proteínas:

Son polímeros de aminoácidos (hay 20 distintos) unidos por enlaces

peptídicos. Una proteína puede contener varios cientos o miles de

aminoácidos y la disposición o secuencia de estos aminoácidos determina

la estructura y la función de las diferentes proteínas. Algunas son

estructurales (como el colágeno del tejido conectivo o la queratina que se

encuentra en pelo y uñas), otras son enzimas, hormonas, etc.

Vitaminas:

Son compuestos orgánicos, que contienen por lo menos un átomo de

carbono y que son capaces de estimular prácticamente todos los procesos

bioquímicos del cuerpo. Sin embargo, sus papeles poderosos y variados en

relación con la salud. Por ejemplo, la vitamina C es necesaria para la

https://es.wikipedia.org/wiki/Sodio

https://es.wikipedia.org/wiki/Fosfato_c%C3%A1lcico

https://es.wikipedia.org/wiki/Fosfato_c%C3%A1lcico

https://es.wikipedia.org/wiki/Hueso

https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=An%C3%A1lisis_Qu%C3%ADmico_Proximal&action=edit&redlink=1

https://es.wikipedia.org/wiki/Humedad

https://es.wikipedia.org/wiki/Grasa

https://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna

19

formación de la piel y de todos los demás tejidos, así como para el normal

funcionamiento del sistema inmune. Con todo, el cuerpo no puede fabricar

la mayor parte de las vitaminas, por lo menos no en cantidades sustanciales,

de modo que tendremos que obtenerlas a partir de los alimentos o de

suplementos nutricionales.

Minerales.

Son elementos inorgánicos necesarios para el mantenimiento y

funcionamiento del organismo, lo cual significa que no pueden ser

descompuestos en sustancias más simples. Sin embargo, los minerales con

propiedades nutricionales se presentan en forma de compuestos. El citrato

de calcio y el picolinato de cromo son algunos ejemplos de los muchos

compuestos minerales.

B. Calidad del Compost. (1)

Se debería considerar la calidad del compost a partir de aquellas

características que resulten de aplicar un tratamiento respetuoso con el

medio ambiente, acorde con una gestión racional de los residuos y que tenga

como objetivo fabricar un producto destinado para su uso en el suelo o como

substrato. Dentro de los niveles de calidad pueden establecerse distintas

exigencias según el mercado al que vaya destinado; pero siempre habrá

unos mínimos a cumplir para cualquier aplicación. Es necesario definir y

establecer unos parámetros diferenciados para usos diversos, la calidad del

compost viene determinada por la suma de las distintas propiedades y

características.

Los criterios en la evaluación de la calidad son:

Destino del producto

Protección del entorno

Requerimientos del mercado

Los requerimientos de calidad deberían ir dirigidos a conseguir: aspecto y

olor aceptables, higienización correcta, muy bajo nivel de impurezas y

contaminantes, nivel bueno de componentes agronómicamente útiles como

materia orgánica (MO) estabilizada y fitonutrientes, una cierta constancia de

características y todo ello, procurando aprovechar al máximo la

potencialidad de los materiales iniciales, evitando todas las posibles vías de

20

contaminación durante el proceso, la generación excesiva de rechazo, así

como el consumo superfluo de energía. Al plantear las características finales

óptimas para un compost es difícil establecer niveles para el contenido en

MO y nutrientes, ya que dependen mucho de los materiales tratados, La

calidad del compost viene determinada por la suma de las distintas

propiedades y características.

2.3. Definición de términos

a. Compost

Es la descomposición controlada o el proceso de pre tratamiento que

convierte los residuos o subproductos orgánicos en materiales orgánicos

biológicamente estables similares al humus que pueden ser utilizados como

enmiendas para aplicar al suelo. La transformación de estos residuos ocurre

al exterior del suelo por la mezcla, apilamiento u otra forma de

almacenamiento de estos materiales bajo condiciones que promueven la

descomposición aeróbica y la conservación de nutrientes. (16)

b. Residuos

Define a los residuos como “Aquellas materias generadas en las actividades

de producción y consumo que no han alcanzado, en el contexto en el que se

producen, ningún valor económico”. “Cualquier material generado en los

proceso de extracción, beneficio, transformación, producción, consumo,

utilización, control o tratamiento cuya calidad no permita usarlo en el proceso

que lo generó” (9)

c. Residuos sólidos orgánicos

Los residuos sólidos orgánicos son aquellos residuos que provienen de

restos de productos de origen orgánico, la mayoría de ellos son

biodegradables (se descomponen naturalmente). Se pueden desintegrar o

degradar rápidamente, transformándose en otro tipo de materia orgánica.

Ejemplo: los restos de comida, frutas y verduras, carne, huevos, etcétera, o

pueden tener un tiempo de degradación más lento, como el cartón y el papel.

Se exceptúa de estas propiedades al plástico, porque a pesar de tener su

origen en un compuesto orgánico, posee una estructura molecular más

complicada. (17)

21

d. Estiércol de cuy

Se identifica la facilidad de recolección en comparación del estiércol de otros

animales, puesto que normalmente se los encuentra en galpones, la

cantidad de estiércol producido por un cuy es de 2 a 3 kg por cada 100 kg

de peso vivo (19)

e. Estiércol de alpaca: Estiércol reporta que de todos los forrajes que

consume el animal (alpaca), sólo una quinta parte es utilizada en su

mantenimiento o incremento de peso y producción, el resto es eliminado en

el estiércol y la orina. La variación en la composición del estiércol depende

de la especie animal, de su alimentación, contenido de materia seca (estado

fresco o secado) y de cómo se le haya manejado. Normalmente, los

estiércoles suelen llevar una componente importante de paja (u otro

componente lignocelulósico) que sirve como cama para recoger las

deyecciones de este tipo de ganado. La producción de metano es parte de

los procesos digestivos normales de los animales. Durante la digestión, los

microorganismos presentes en el aparato digestivo fermentan el alimento

consumido por el animal. El proceso de fermentación, que tiene lugar en el

rumen, ofrece una oportunidad para que los microorganismos desdoblen la

celulosa, transformándola en productos que pueden ser absorbidos y

utilizados por el animal. (21)

f. Estiércol de gallinaza: Se utiliza tradicionalmente como abono, su

composición depende principalmente de la dieta y el sistema de alojamiento

de las aves. La gallinaza obtenida de material absorbente que puede ser

viruta, pasto seco, cascarillas. Entre otros y este material se conoce con el

nombre de cama; esta mezcla permanece en el galpón durante todo el ciclo

productivo.

La gallinaza obtenida de las explotaciones de jaula, resulta de las

deyecciones, plumas, residuo de alimento y huevo rotos, que caen al piso y

se mezclan. Este tipo de gallinaza tiene un alto contenido de humedad y altos

niveles de nitrógeno, que se volatiliza rápidamente, creando malos y fuertes

olores, perdiendo calidad como fertilizante. Para solucionar este problema

es necesario someter la gallinaza a secado, que además facilita su manejo.

22

Al ser deshidratada, se produce un proceso de fermentación aeróbica que

genera nitrógeno orgánico, siendo mucho más estable.

g. Calidad de gallinaza: Está determinada principalmente por: el tipo de

alimento, edad del ave, la cantidad de alimento desperdiciado, la cantidad

de plumas, la temperatura ambiente y la ventilación de galpón. También es

muy importante el tiempo de permanencia en el galpón una conservación

prolongada en el gallinero, con desprendimiento abundante de olores

amoniacales, reduce considerablemente su contenido de nitrógeno y

finalmente, el tratamiento que se le haya dado a la gallinaza durante el

secado.

2.4. Hipótesis

a. Hipótesis principal

Si se realiza un análisis comparativo entre tres tipos de compost casero

elaborados con estiércol de cuy, alpaca y gallinaza, es probable que se

presenten diferencias en su composición química elemental y con respecto al

compost comercial y parámetros de referencia.

b. Hipótesis secundarias

Es probable que exista una composición química elemental particular del

compost casero a base de estiércol de cuy


compost casero a base de estiércol de alpaca


compost casero a base de gallinaza,

Es probable que exista diferencias en el pH de los compost en base a diferentes

tipos de estiércol examinados.

Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de

compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a humedad


compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a carbono


compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a nitrógeno

23


compost casero a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a la relación

carbono/nitrógeno


compost casero a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a fósforo

2.5. Variables

2.5.1. Variables de estudio

Variable Independiente:

a) Compost casero a base de estiércol de cuy (Cavia porcellus)

b) Compost casero a base de estiércol de alpaca (Vicugna pacos)

c) Compost casero a base de estiércol de gallinaza (Gallusgallus)

d) Compost comercial

Variable dependiente:

a) pH

b) Humedad

c) Carbono

d) Nitrógeno

e) Fósforo

f) Relación Carbono/Nitrógeno

2.5.2. Definición conceptual de la variable

Variable Independiente

a) Compost a base de estiércol de cuy: Compost de material casero que se

elabora con estiércol seco presente de la ciudad de Arequipa.

b) Compost a base de estiércol de alpaca: Compost de material casero que

se elabora con estiércol seco de alpaca.

c) Compost a base de estiércol de gallinaza: Compost de material casero

que se elabora con estiércol seco de aves de postura

d) Compost comercial: Compost que lo ofrecen en mercado

Variable Independiente

a) pH: potencial de hidrogeno

24

b) Humedad: cantidad de H2O

c) Carbono: concentración de carbono

d) Nitrógeno: concentración de nitrógeno

e) Fosforo: concentración de fosforo

f) Relación carbono/nitrógeno: C/N

2.5.3. Definición operacional de la variable

Variable independiente

Compost a base de estiércol de cuy: Compost preparado con cantidades

determinadas de residuos sólidos domésticos más estiércol de cuy.

Compost a base de estiércol de alpaca: Compost preparado con cantidades

determinadas de residuos sólidos domésticos más estiércol de alpaca.

Compost a base de estiércol de gallinaza: Compost preparado con cantidades

determinadas de residuos sólidos domésticos más estiércol de gallinaza.

Compost comercial: Compost preparado con cantidades materia orgánica

expendido en mercado.

Variable dependiente

a) pH: potencial de hidrogeniones determinados con un pH- metro

b) Humedad: cantidad de agua determinados presentes en las muestras en %

c) Carbono: concentración de carbono determinados presente en las muestras

en %

d) Nitrógeno: concentración de nitrógeno determinados presente en las

muestras en %

e) Fosforo: concentración de fosforo determinados presente en las muestras

en mg/kg

f) Relación carbono/nitrógeno: relación C/N en la muestra

25

2.5.4. Operacionalización de variables

Variables Indicadores Subindicadores V

AR

IAB

LE

IND

EP

EN

DIE

NT

E

Compost con estiércol de cuy (Cavia porcellus)

Mezcla de estiércol con residuos orgánicos

domésticos

Kg/m2

Compost con estiércol de alpaca (Vicugna pacos)

Compost con estiércol de gallinaza (Gallusgallus)

Compost comercial

VA

RIA

BL

E

DE

PE

ND

IEN

TE

pH Potencial de hidrogeniones medidos con un pH-metro

8.5>pH>7

Humedad Cantidad de agua presente

en las muestras %

Carbono Concentración de carbono %

Nitrógeno Concentración de nitrógeno %

Fósforo Concentración de fósforo mg/kg

Relación Carbono/Nitrógeno Relación C/N

Fuente. Elaboración propia

26

CAPÍTULO III

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

3.1. Tipo y nivel de investigación

3.1.1. Diseño de la investigación

Experimental (24)

3.1.2. Nivel de la investigación

Descriptivo

3.1.3. Tipo de investigación

Según manipulación de variables: Observacional

Según número de mediciones: Transversal

Según la temporalidad: Prospectivo

Enfoque: Cuantitativo

Paradigma: Positivista

3.2. Descripción del ámbito de la Investigación

3.2.1. Ubicación espacial

La presente investigación se realizó en pozas ubicadas al sur oeste de la ciudad de

Arequipa en el distrito de Socabaya, localizado a16° 28’ 19,6” LS y 71° 31’ 42,7”

LW.

3.2.2. Ubicación temporal

El presente trabajo de investigación se llevó a cabo entre los meses de enero a

diciembre del año 2017.

3.3. Población y muestra

a. Población: Esta estuvo constituida por compost proveniente de residuos

domésticos en particular con diferentes tipos de estiércol de cuy, alpaca,

gallinaza en una poza.

b. Criterio de inclusión: Estiércol especifico de cuy, alpaca, gallinaza.

c. Criterio de exclusión: otros tipos de estiércol.

27

3.4. Técnicas e instrumentos de recojo de datos

3.4.1. Técnicas

A. Preparación de compost casero

Para la elaboración del compost se utilizó residuos sólidos domésticos al cual se

añadieron los diferentes tipos de estiércol como se menciona a continuación. (18)

B. Elaboración de compost en la poza

a. Materiales

Los residuos sólidos que formaron parte de la composición del compost fueron

colocados en pozas de tierra con las siguientes cantidades de residuos:

Tabla 3.1. Composición de los residuos sólidos para compostaje casero a base de estiércol de cuy

Composición

inicial Unidad kg Cantidad Porcentaje

Lechuga Kg 66 9,28

Cáscara de papa Kg 54 7,59

Frutas Kg 30 4,22

Estiércol de cuy Kg 96 13,50

Cáscara de choclo Kg 180 25,32

Papel periódico Kg 27 3,80

Tierra Kg 258 36,29

Total 711 100,00

Fuente: Elaboración propia

Tabla 3.2. Composición de los residuos sólidos para compostaje casero a

base de estiércol de alpaca

Composición inicial Unidad kg Cantidad Porcentaje

Lechuga Kg 66 9,28


Frutas Kg 30 4,22

Estiércol de alpaca Kg 96 13,50



Tierra Kg 258 36,29

Total 711 100,00


28

Tabla 3.3. Composición de los residuos sólidos para compostaje casero a

base de gallinaza

Composición inicial Unidad kg Cantidad Porcentaje

Lechuga Kg 66 9,28


Frutas Kg 30 4,22

Gallinaza Kg 96 13,50



Tierra Kg 258 36,29

Total 711 100,00


b. Herramientas

Para su excavación se utilizó: un pico, pala recta, pala cuchara. Para el volteo se

utilizará: pala y trinche.

c. Instalación de la poza

Se cavó la poza cuyas dimensiones serán de 2,60 m de largo por 1,30 de ancho y

0,90 m de profundidad siendo las herramientas que se utilizaron:

Figura 3.1. Dimensiones de las pozas para la elaboración de compost

d. Llenado de la poza

Una primera capa en el fondo del hoyo de rastrojos, se añadió tierra hasta una

altura de 0,2 metros, luego se colocó una caña perforada hasta el fondo del hoyo.

Posteriormente, se añadió agua en forma de lluvia para aumentar el nivel de

humedad con fin que se distribuya homogéneamente en toda la poza. Cabe

mencionar que, si se añade demasiada agua no se permitiría el desarrollo

microbiano, por otro lado, si se añade muy poca, el resultado es una reducción en

la actividad biológica. En segundo lugar, se agregó encima una capa de estiércol

seco hasta 0,1 m de altura, esta aplicación contiene altos niveles de materia

Volumen=2,704

m3

a = 1,30 m

l = 2,60 m

h = 0,90 m

29

orgánica degradable importante porque estimula la vida microbiana. Se añadió

agua en forma de lluvia. Se espolvoreó ceniza, cubriendo todo el estiércol para una

descomposición pareja y control del pH, corrigiendo la acidez del medio. Se agregó

otra capa de rastrojos hasta 0.2 m de altura. Luego agua en forma de lluvia. Otra

capa de estiércol seco, según sea el caso de cuy, alpaca o gallinaza hasta 0,1 m

de altura. Nuevamente agua en forma de lluvia. Se espolvorea cenizas, cubriendo

todo el estiércol. Se agregó otra capa de rastrojos hasta 0,2 m de altura.

Nuevamente agua en forma de lluvia. Otra capa de estiércol seco de 0,1 m de

altura. Otra vez agua en forma de lluvia. En la última capa se espolvoreará cenizas.

Se midió el pH y temperatura inicial.

e. Proceso

Al cabo 6 días la temperatura alcanza los 65°C. Esto es lo suficientemente

alto para destruir rastrojos y microorganismos dañinos, pero perfecta para

los microorganismos benéficos; por otro lado, aceleró la descomposición de

los restos vegetales y el estiércol.

A las dos semanas se quitó la caña perforada, luego de observarse la

emanación de gases.

Se dejó así por 30 días. Al mes se procedió el volteo, con la ayuda de una

lampa y el trinche.

Se destapó el hoyo y se sacó con la lampa y el trinche la primera parte de

30 cm, a un costado del hoyo, y el resto de la parte del fondo se sacó al otro

lado, ya que al ser devuelto, primero se debe echar en el fondo del hoyo la

primera capa de encima, y la capa del fondo debe quedar encima; mientras

se van llenando las capas se debe ir agregando agua 2 litros en cada capa.

Después de 30 días del primer volteo se realizó el segundo volteo, pero en

el segundo volteo ya no se colocó la caña.

Luego de 30 días del segundo volteo, se tuvo listo el compost.

Se dejó secar en el hoyo descubierto por una semana, luego se tamizó en

una malla metálica.

El tiempo del proceso para la elaboración de compost fue de 3 meses.

30

Figura3.2. Proceso de la elaboración de compost en la poza. Imagen obtenida de Altamirano M. &

Cabrera C. 2006. Estudio comparativo para la elaboración de compost por técnica manual. Revista

del Instituto de Investigaciones UNMSM 9 (17)

Evaluación de resultados

a. Parámetros del compost obtenido

Los parámetros fisicoquímicos del compost fueron evaluados una vez culminado la

elaboración del mismo. Para su evaluación se utilizaron las técnicas siguientes:

a. Determinación de pH por el método potenciométrico

Fundamento

El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una solución, indica la

concentración de iones hidronio presentes en determinadas sustancias. El

termino pH indica el “potencial de hidrogeno”. La escala de pH va de 0 a 14

en soluciones acuosas, siendo acidas las disoluciones con pH menores a 7

y alcalinas las que tienen pH mayores a 7. El pH igual a 7 indica que

disolución es neutra. (25)

Equipos y materiales

Agitador o varillas de vidrio o de plástico.

Medidor de pH con ajuste de pendiente y control de temperatura.

Electrodos de vidrio y de referencia o electrodo combinado.

Termómetro

31

Recipientes de vidrio o plástico de al menos 100 ml de capacidad.

Soluciones tampones de pH 4,00, 7,00 y 9,22 (o similares).

Procedimiento

Se pesó en un recipiente 2,20 g (exactitud 1 g) de suelo seco a

40ºC±2ºC.

Se agregó 50 ml de agua a una temperatura entre 20ºC y 25ºC.

Se agitó vigorosamente la suspensión durante 5 min usando el

agitador y dejar reposar al menos 2 h. Alternativa: Agitar en forma

manual y periódicamente durante 2 h, con la ayuda de una varilla de

vidrio o de plástico.

Se calibró el potenciómetro siguiendo las instrucciones del fabricante

y usando dos soluciones tampones, la de pH 7,00 y una de las

siguientes: pH 4,00 o pH 9,22, dependiendo del rango de pH de las

muestras.

Se midió la temperatura de la suspensión y cuido que no difiera en

más de 1°C de la temperatura de las soluciones tampones que deben

estar a una temperatura de 20ºC a 25ºC.

Se agitó la suspensión e introdujo los electrodos.

Se leyó el pH una vez estabilizada la lectura y anotó el valor con dos

decimales.

Expresión de resultados

El valor de pH corresponde al promedio de tres lecturas.

b. Determinación de humedad por el método NTP 209.08

Fundamento

Se determinó el peso de agua eliminada, secando el suelo húmedo hasta un

peso constante en un horno controlador a 110 ± 5 °C. El peso del suelo que

permanece del secado en horno es usado como el peso de las partículas

sólidas. La pérdida de peso debido al secado es considerado como el peso

del agua. (26)

Equipos y materiales

Horno de secado: Horno de secado termostáticamente controlado,

capaz de mantener una temperatura de 110 ± 5°C.

32

Balanzas: con aproximación de 0.1 g para muestras de menos de 200

g y de 0. 1 g para muestras de más de 200 g

Recipientes: Recipientes apropiados fabricados de material resistente

a la corrosión, y al cambio de peso cuando es sometido a enfriamiento

o calentamiento continuo, exposición a materiales de pH variable, y a

limpieza.

Utensilios para manipulación de recipientes: Se utilizaron guantes,

tenazas o un sujetador apropiado para mover y manipular los

recipientes calientes después de que se hayan secado.

Otros utensilios: Se empleó cuchillos, espátulas. cucharas, lona para

cuarteo, divisores de muestras, etc.

Procedimiento

Se determinó y registró la masa de un contenedor limpio y seco.

Se seleccionó una muestra representativa correspondiente a 20 g

(debido a que el tamaño de partícula del compost tiene menos de 2

mm).

Se colocó la muestra de ensayo húmedo en el contenedor. Determinar

el peso del contenedor y material húmedo usando una balanza

seleccionada de acuerdo al peso de la muestra. Registrar este valor.

Se colocó el contenedor con material húmedo en el horno. Se secó el

material hasta alcanzar una masa constante. Manteniéndolo a 110 ±

5 °C. El tiempo requerido para obtener peso constante que variará

dependiendo del tipo de material, tamaño de muestra, tipo de horno y

capacidad.

Luego que el material se secó a peso constante, se removió el

contenedor del horno. Se permitió el enfriamiento del material y del

contenedor a temperatura ambiente para que no se afecte por

corrientes de convección y/o esté siendo calentado. Luego se

determinó el peso del contenedor y el material secado al homo usando

la misma balanza. Se registró este valor.


Se calculó el contenido de humedad de la muestra, mediante la siguiente

fórmula:

33

𝐴 =𝑊1 − 𝑊2

𝑊2 − 𝑊𝑡𝑥 100 =

𝑊𝑊

𝑊𝑆𝑥100

W = es el contenido de humedad, (%)

WW = Peso del agua

WS = Peso seco del material

W1 = es el peso de tara más el suelo húmedo, en gramos

W2 = es el peso de tara más el suelo secado en homo, en gramos:

Wt = es el peso de tara, en gramos

c. Determinación de carbono por el método Walkley Black.

Fundamento

El método revisado de Walkley y Black basado en la valoración con

dicromato (VI) en medio ácido se utiliza para establecer el CO. El análisis

del carbono orgánico se realizó oxidando el carbono del sedimento con un

volumen conocido de dicromato de potasio, en ácido sulfúrico concentrado

y en presencia de sulfato de plata. (27)

Materiales

1 Balanza analítica.

1 Pipeta graduada de 10ml.



3 Probeta graduada de 100ml.

2 Equipo de titilación

4 Matraz Erlenmeyer de 250ml.

1 Gotero

1 Pro pipeta

1 Probeta graduada de 500ml.

1 Espátula de 15cm.

1 Vaso de precipitados de 1000ml.

1 Pizeta con agua destilada 1000ml.

Reactivos

Cromato de potasio.

Ácido sulfúrico al 96% (H2SO4) concentrado.

Ácido fosfórico al 85%.

34

Fluoruro de sodio

Sulfato ferroso heptahidratado (FeSO47H2O).

Difenilamina.

Agua destilada.

Hielo.

Material biológico

Suelo.

Preparación de soluciones

1) Dicromato de potasio 1N.

2) Sulfato ferroso 1N

3) Difenilamina (indicador):

Metodología

En la balanza analítica se pesó 1,0 g de suelo.

Este suelo se puso en un matraz Erlenmeyer de 250ml.

Se agregó 5ml de dicromato de potasio 1N y 10ml de H2SO4

concentrado (adicionar lentamente resbalando el ácido por la pared

del matraz).

Se dejó reposar por 30 minutos para que la oxidación de la materia

orgánica se verifique.

Se agregó 100ml de agua destilada y 5 ml de ácido fosfórico al 85%.

Se agregó 0,1g de fluoruro de sodio y también 0,5ml de difenilamina

como indicador.

Se agitó en giros suaves hasta que la muestra adquiriera una

tonalidad de color negro.

Se titula con sulfato ferroso 1N (en la titulación se empieza con un

color café, el cual va cambiando a violeta y en el momento del vire

cambia a azul y después a un cambio brusco a verde esmeralda con

tonalidades que dependen del tipo y color del suelo.

Se anotó los mililitros del sulfato ferroso gastados. Fue importante

preparar un blanco, el cual sirvió para calcular la cantidad de materia

orgánica total en el suelo.

35


% M.O. = ml de FeSO4 (blanco – muestra) x F

𝐹 =1N x 12 x 1,72 x 100

4000 x 0,77 x g de suelo= 0,67

Dónde: 12/4000 = mEq del carbón.

0,77 = Se asume que el 77% de la materia orgánica es oxidada.

1,72 = Factor de conversión de C a materia orgánica. Un 58% de la

M.O. es carbón.

Tabla 3.4. Clasificación de la materia orgánica

Clase Materia Orgánica

Extremadamente pobre < 0.6

Pobre 0,6 – 1,2

Medianamente pobre 1,21 – 1,8

Medio 1,81 – 2,4

Medianamente rico 2,41 – 3,0

Rico 3,1 – 4,2

Rico Extremadamente rico >4,21

Fuente: Cano A. Manual de Prácticas de la Materia de Edafología. Chiapas, México

d. Determinación de nitrógeno por el método 2.057 AOAC.

Fundamento

La muestra es descompuesta con ácido sulfúrico y sulfato de potasio en

presencia del catalizador de sulfato de cobre. De esta manera se transfieren

los compuestos orgánicos conectados con el nitrógeno con los compuestos

inorgánicos de sulfato de amonio. Se lleva a cabo por medio de vapor de

agua y un dispositivo de destilación. De esto resulta una solución líquida de

amoniaco, la cual es introducida en una definida cantidad de solución de

ácido bórico y finalmente se determina el contenido de nitrógeno. (28)

Materiales y equipos

Aparatos

Balanza analítica

Digestor de nitrógeno

36

Destilador de nitrógeno

Espectrofotómetro

Bureta

Material

Tubos de digestión Kjeldahl de 250 ml

Gradillas metálicas

Dispensador automático de 10 ml

Espátula

Vidriería Erlenmeyer, perlas de ebullición

Bidones para residuos ácidos

Instrumental

Balanza analítica. Precisión: 0,0001 g

Bloque digestor Kjeldahl

Destilador Kjeldahl

Espectrofotómetro o bureta

Reactivos

Ácido sulfúrico concentrado (96%)

Catalizador en polvo (Cu-Se)

Muestra

Suelo seco, tamizado a < 2 mm

Procedimiento

Se pesó 0,5 g de suelo secado al aire y tamizado a <2 mm

Se colocó en los tubos de digestión

Se añadió 1 g de catalizador Cu-Se

Se añadió 5 ml de H2SO4 concentrado y agitar

Se introdujo los tubos en el bloque digestor (con Scrubber)

Se programó el digestor a una temperatura de 380 °C durante 3 horas.

Al cabo de ese tiempo el suelo tomó una coloración verdosa

Se sacó los tubos del digestor y dejó enfriar

Se añadió agua destilada y enrasó a 200 ml

Se destiló la muestra

Se agitó y trasvasó el contenido a los viales de 10 ml

37

Se leyó en espectrofotómetro


N= orgánico (mg N/g suelo = C*V/N

C = Es la concentración de NH4 en la muestra (ppm)

V = Volumen de la disolución final (200 mL)

M = Es el peso de la muestra

e. Determinación de fósforo por el método Olsen

Fundamento

El método se basa en el uso de una solución de NaHCO3 0,5M para disminuir

las concentraciones de solución de Ca2+ soluble por precipitación como

CaCO3, Al3+; Fe3+por la formación de óxido-hidróxidos de Fe y Al, con lo que

aumenta la solubilidad del P. Las cargas superficiales negativas mayores y/o

la disminución del número de sitios de absorción en las superficies de óxido-

hidróxidos de Fe y Al en niveles altos de pH también mejoran la desorción

de fósforo disponible en la solución. (29)

Material y equipos

Muestras de suelo tamizado a 2 mm.

Pipeta de 25 ml.

Matraz Erlenmeyer de 50 ml.

Soporte universal.

Papel de filtro Whatman N° 42.

Embudos.

Agitador con capacidad de 200 (o más) r.p.m.

Balanza analítica.

Fotocolorímetro.

Reactivos

Extractante: Solución extractora de Olsen (NaHCO3 0,5 M, pH

8,5): Se disolvió 420 g de bicarbonato de sodio en agua destilada y

completó a un volumen final de 10 L. Se ajustó el pH de la solución a

un valor de 8,5 añadiendo hidróxido de sodio al 50%.

Procedimiento

Se pesó 1 g de suelo y transfirió a un matraz Erlenmeyer de 50 ml.

38

Se añadió 20 ml de solución extractora de Olsen a cada matraz y se

agitó a 200 r.p.m. durante 30 minutos a temperatura ambiente menor

a 27° C.

Para obtener un filtrado incoloro, se agregó aprox. 200 mg de carbón

vegetal a cada matraz.

Se filtró los extractos en papel de filtro Whatman.

Se analizó el fósforo disponible en el blanco y los patrones realizados

con la solución Olsen por colorimetría.


𝑃 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑐𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒 (𝑚𝑔

𝑘𝑔) = 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑃 𝑒𝑛 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑐𝑡𝑜 𝑂𝑙𝑠𝑒𝑛 (

𝑚𝑔

𝑙) ∗

0,020 𝑙 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑐𝑡𝑜

0,001 𝐾𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜

f. Determinación de la relación Carbono/Nitrógeno

𝑹𝒆𝒍𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝑪

𝑵=

𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑜

𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑁𝑖𝑡𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜

3.4.2. Instrumentos

Ficha de registro de composición elemental de compost casero.

Muestreo: muestreo por zigzag

Se tomaron muestras de los puntos 1 al 7 con la ayuda de un tubo de 4

pulgadas de 1m de largo.

Las muestras fueron llevadas a una superficie de plástico polietileno donde

se mezclaron y posteriormente se tomó 1kg de muestra por el método de

cuenteo.

Finalmente se llevó al laboratorio para su análisis.

39

CAPÍTULO IV

RESULTADOS

En el presente capítulo se muestran los resultados obtenidos producto del análisis

cuantitativo ejecutado.

4.1. Análisis estadístico para la comparación de Humedad

Tabla 4.1. Composición química elemental de compost casero con estiércol de cuy

Parámetros Compost con estiércol de

cuy

Referencia FAO*

Límite inferior

Límite superior

Promedio

Ph 8,51 6,5 8,5 7,5

Humedad 46,49 30 40 35

C 7,21 3 22,5 12,75

N 0,54 0,3 1,5 0,9

C/N 13 10 15 12,5

P 627,7 1000 10000 5500 Donde: pH=Concentración de iones hidrógeno; Humedad= Medida en porcentaje de agua; C=Concentración de carbono en porcentaje; N=Concentración de nitrógeno en porcentaje; C/N=Relación entre la concentración de carbono y nitrógeno; P=Concentración de fósforo en partes por millón. *Referencia correspondiente a parámetros químicos del compostaje, FAO, 2013 Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016

Con respecto al pH del compost con estiércol de cuy se encontró que esta es una

décima por encima del valor normal, en lo que respecta a humedad el contenido

estuvo en 6,49% por encima del rango, en cuanto al contenido de carbono este

resulto está dentro del rango normal, en cuanto a nitrógeno su valor fue apropiado,

la relación carbono nitrógeno fue de 13 resultando ser ideal, y en cuanto a la

concentración de fósforo esta fue inferior a la norma.

40

Tabla 4.2. Composición química elemental de compost casero con estiércol

de alpaca

Parámetros

Compost con

estiércol de alpaca

Referencia FAO*

Límite inferior

Límite superior

Promedio

pH 7,95 6,5 8,5 7,5

Humedad 33,52 30 40 35

C 5,09 3 22,5 12,75

N 0,3 0,3 1,5 0,9

C/N 17 10 15 12,5


Con respecto al pH del compost con estiércol de alpaca se encontró que está dentro

del valor normal, en lo que respecta a humedad el contenido estuvo en el rango, en

cuanto al contenido de carbono este resulto estar también en el rango óptimo, en

cuanto a nitrógeno su valor coincide con el límite inferior del rango, la relación

carbono nitrógeno fue de 17 resultando ser superior en 2 puntos a lo que señala la

norma, y en cuanto a la concentración de fósforo esta fue inferior a los límites

establecidos.

41

Tabla 4.3. Composición química elemental de compost casero con estiércol

de gallinaza

Parámetros Compost

con gallinaza

Referencia FAO*

Límite inferior

Límite superior

Promedio

pH 8,26 6,5 8,5 7,5

Humedad 17,96 30 40 35

C 6,76 3 22,5 12,75

N 0,49 0,3 1,5 0,9

C/N 14 10 15 12,5

P 888,11 1000 10000 5500 Donde: pH=Concentración de iones hidrógeno; Humedad= Medida en porcentaje de agua; C=Concentración de carbono en porcentaje; N=Concentración de nitrógeno en porcentaje; C/N=Relación entre la concentración de carbono y nitrógeno; P=Concentración de fósforo en partes por millón. *Referencia correspondiente a parámetros químicos del compostaje, FAO, 2013 Fuente Elaboración propia en Microsoft Excel 2016

Con respecto al pH del compost con estiércol de gallinaza se encontró que este se

encuentra dentro del valor normal, en lo que respecta a humedad el contenido

estuvo en 12,04% por debajo del rango, en cuanto al contenido de carbono este

resulto estar dentro del rango normal, en cuanto a nitrógeno su valor fue apropiado,

la relación carbono nitrógeno fue de 14 resultando ser ideal, y en cuanto a la


42

Tabla 4.4. Composición química elemental del compost comercial

Parámetros Compost Comercial

Referencia FAO*

Límite inferior

Límite superior

Promedio

pH 7,12 6,5 8,5 7,5

Humedad 43,06 30 40 35

C 25,91 3 22,5 12,75

N 1,25 0,3 1,5 0,9

C/N 21 10 15 12,5


Con respecto al pH del compost comercial se encontró que este es normal, en lo

que respecta a humedad el contenido estuvo en 3,06% por encima del rango, en

cuanto al contenido de carbono este resulto estar por encima del rango normal, en

cuanto a nitrógeno su valor fue apropiado, la relación carbono nitrógeno fue de 21

resultando ser 6 puntos más alta que el límite superior permitido, y en cuanto a la


Figura 4.1. Análisis comparativo del pH correspondiente a los diferentes tipos de compost. Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016

7.12

8.51

7.958.26

6.50

8.50

7.50

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

Comercial Cuy Alpaca Gallinaza

(pH

)

Compost

pH

Límite inferior

Límite superior

Promedio

43

En cuanto al pH se puede observar que todos los compost a excepción del que

contiene estiércol de cuy están dentro del rango promedio, esto probablemente

debido a que el estiércol de cuy presenta normalmente un pH promedio de 9,3.

En el caso del compost comercial el pH presentó un valor neutro, mientras que en

el caso de compost con estiércol de alpaca y gallinaza el pH fue alcalino.

Figura 4.2. Análisis comparativo del contenido de humedad correspondiente a los diferentes tipos

de compost.

Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016

En cuanto al contenido de humedad se puede observar que todos los compost a

excepción del compost de alpaca tuvo una humedad normal. Asimismo, se puede

observar que la humedad más alta corresponde al compost con estiércol de cuy,

seguida del compost comercial, mientras que el compost con mínima humedad

corresponde al que contenía la gallinaza.

43.06

46.49

33.52

17.96

30.00

40.00

35.00

15

20

25

30

35

40

45

50


Hu

me

da

d (

%)

Compost

Humedad

Límite inferior

Límite superior

Promedio

44

Figura 4.3.Análisis comparativo del contenido de carbono correspondiente a los diferentes tipos de compost. Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016

En cuanto a la concentración de carbono todos los compost presentaron valores

dentro del rango normal, excepto en el compost comercial cuyo valor estuvo por

encima del rango establecido. Asimismo se puede observar que las

concentraciones de carbono en los compost con estiércol de cuy, alpaca y gallinaza

estuvieron cercanas al límite inferior.

Figura 4.4.Análisis comparativo del contenido de nitrógeno correspondiente a los diferentes tipos de compost. Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016

25.91

7.215.09

6.76

3.00

22.50

12.75

0

5

10

15

20

25

30


Po

rce

nta

je d

e c

arb

on

o (

%)

Compost

C

Límite inferior

Límite superior

Promedio

1.25

0.54

0.30

0.49

0.30

1.50

0.90

0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00


Po

orc

en

taje

de

n

itró

ge

no

(%

)

Compost

N

Límite inferior

Límite superior

Promedio

45

En relación al contenido de nitrógeno correspondiente a los diferentes tipos de

compost se aprecia que todos tienen concentraciones dentro del rango normal,

siendo el compost comercial el que presenta la concentración más alta, mientras

que el compost de alpaca tiene el valor más bajo.

Figura 4.5.Análisis comparativo de la relación carbono/nitrógeno correspondiente a los diferentes tipos de compost. Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016

Concerniente a la relación carbono/nitrógeno el compost comercial y el compost

con estiércol de alpaca son los que presentan la más alta relación, mientras que el

compost de cuy y gallinaza se encuentran dentro del rango normal.

Figura 4.6.Análisis comparativo del contenido de fósforo correspondiente a los diferentes tipos de compost. Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016

21

13

17

14

10.00

15.00

12.50

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00


Rela

ció

n

ca

rbo

no

/nit

róg

en

o

Compost

C/N

Límite inferior

Límite superior

Promedio

218.79627.7 461.74 888.11

1000.00

10000.00

5500.00

0.00750.00

1,500.002,250.003,000.003,750.004,500.005,250.006,000.006,750.007,500.008,250.009,000.009,750.00

Po

orc

en

taje

de

fo

sfo

ro (

%)

Compost

P

Límite inferior

Límite superior

Promedio

46

En cuanto al contenido de fósforo ninguno de los compost evaluados presenta

concentraciones dentro del rango normal, no obstante, el de gallinaza es el que

más se aproxima al límite inferior del rango promedio establecido por la FAO,

seguido del compost con contenido de cuy, alpaca y el compost comercial.

4.2. Análisis estadístico para la comparación de pH

Los resultados por triplicado obtenidos luego del análisis del pH se muestran en la Tabla

4.5, donde se muestran los promedios de los valores de pH de los compost usados en la

presente investigación.

Tabla 4.5. Valores promedio de pH de compost

N Comercial Cuy Alpaca Gallinaza

1 7.12 8.51 7.95 8.26

2 7.11 8.5 7.95 8.25

3 7.10 8.52 7.94 8.26

Promedio 7.11 8.51 7.95 8.26


Por otro lado, para comparar el pH de los compost estudiados, se procedió a realizar un

análisis comparativo de varianzas ANOVA de una vía, cuyos resultados se muestran en la

Tabla 4.6. El valor crítico de F (4.07) es menor al resultado de F experimental (16696.8)

por lo cual se concluye que al menos un grupo es diferente al 95 % de confianza.

Tabla 4.6. Análisis de Varianza con respecto al pH de compost

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados GL

Promedio

de los

cuadrados

F p

Valor

crítico

para F

Entre grupos 3.34 3 1.113 16696.8 1.6x10-15 4.07

Dentro de los

grupos 0.00053

Total 3.34 11

*Donde: GL= grados de libertad, p=probabilidad


47

Sabiendo que al menos, un grupo es diferente según la prueba de ANOVA y que el

pH de cada compost estudiado está dentro de los valores normales, se usó un test

de Dunnet (Tabla 4.7) para comparar los compost elaborados a base de cuy,

gallinaza y alpaca con el comercial (control).

Tabla 4.7. Test de Dunnett de comparación usando compost comercial como control

Factor N Media Agrupamiento

Comercial (control) 3 7.11 A

Cuy 3 8.51

Gallinaza 3 8.26

Alpaca 3 7.95

Fuente: Elaboración propia en Minitab 17

El análisis de Dunnet desarrollado en la Figura 4.7 muestra que al comparar los

compost obtenidos a partir de los diversos estiércoles usados en la presente

investigación obtuvieron pH superiores al compost comercial, esto debido a que la

materia orgánica procedente de estiércol de cuy, alpaca y gallinaza son ricos en

materia orgánica susceptible a ser oxidada por los microrganismos dando como

resultado un descenso del pH por dicha fermentación.

Figura 4.7. Comparación de grupos (Dunnett) en función al pH


48

Finalmente, al comparar los resultados usando la prueba LSD se confirmó que

todos los grupos son diferentes al 95 % de confianza, dichos resultados se

muestran a continuación:

Tabla 4.8. Test de LSD de comparación de grupos en función al pH

Factor N Media Grupo

Comercial 3 7.11 A

Cuy 3 8.51 B

Gallinaza 3 8.26 C

Alpaca 3 7.95 D


Los resultados por triplicado obtenidos luego del análisis de humedad se muestran en la

Tabla 4.9, donde se presentan los promedios de los compost usados en la presente

investigación.

Tabla 4.9. Resultados del análisis de humedad de compost


1 43.06 46.49 33.52 17.96

2 43.04 46.51 33.49 17.99

3 43.09 46.48 33.56 17.94

Promedio 43.06 43.49 33.52 17.96


Así mismo, para comparar los porcentajes de humedad de los compost estudiados, se

procedió a realizar un análisis de varianza ANOVA de una vía, cuyos resultados se

muestran en la Tabla 4.10, El valor crítico de F (4.07) es menor al resultado de F

experimental (716005,6) por lo cual se concluye que al menos un grupo es diferente al 95

% de confianza.

49

Tabla 4.10. Análisis de Varianza con respecto a humedad de compost

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados GL

Promedio

de los

cuadrados

F p

Valor

crítico

para F

Entre grupos 1467.81 3 489.3 716005.6 4.7x10-22 4.07

Dentro de los

grupos 0.0055 8 0.00068

Total 1467.81 11



Sabiendo que al menos un grupo es diferente según la prueba de ANOVA y que los

valores de humedad de cada compost estudiado están dentro de los valores

normales, se usó un test de Dunnet (Tabla 4.11) para comparar los compost

elaborados a base de cuy, gallinaza y alpaca con el comercial (control).

Tabla 4.11. Test de Dunnett de comparación en función a humedad


Comercial (control) 3 43.06 A

Cuy 3 46.49

Gallinaza 3 33.52

Alpaca 3 17.96


El análisis de Dunnet desarrollado en la Figura 4.8 muestra que, en primer lugar, al

comparar los compost obtenidos a partir de los diversos estiércoles de alpaca y

gallinaza usados en la presente investigación obtuvieron valores de humedad

inferiores al compost comercial, en segundo lugar, el compost a base de estiércol

dio como resultado un porcentaje de humedad mayor al comercial.

50

Figura 4.8. Comparación de grupos (Dunnett) en función a humedad


Finalmente, al comparar los resultados de humedad usando la prueba LSD se

confirmó que todos los valores de humedad de los grupos son diferentes al 95 %

de confianza, dichos resultados se muestran a continuación:

Tabla 4.12. Test de LSD de comparación en función a humedad


Comercial 3 43.06 A

Cuy 3 46.49 B

Gallinaza 3 33.52 C

Alpaca 3 17.96 D


4.3. Análisis estadístico para la comparación del porcentaje de carbono

Los resultados por triplicado obtenidos luego del análisis de carbono se muestran en la

Tabla 9, donde se observan los promedios porcentuales de carbono total de los compost

usados en la presente investigación.

51

Tabla 4.13. Valores promedio del porcentaje de carbono en compost


1 25.91 7.21 5.09 6.76

2 25.92 7.24 5.06 6.78

3 25.89 7.18 5.12 6.74

Promedio 25.91 7.21 6.76 5.09


Por otro lado, para comparar el contenido de carbono de los compost estudiados se

procedió a realizar un análisis comparativo de varianzas ANOVA de una vía, cuyos

resultados se muestran en la Tabla 10. El valor crítico de F (4.07) es menor al resultado de

F experimental (475471.1) por lo cual se concluye que al menos un grupo es diferente al

95 % de confianza.

Tabla 4.14. Análisis de Varianza con respecto al porcentaje de carbono en compost

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados GL

Promedio

de los

cuadrados

F p

Valor

crítico

para F

Entre grupos 867.7 3 289.25 475471.1 2.4x10-21 4.07

Dentro de los

grupos 0.0049 8 0.00061

Total 867.74 11




valores de carbono de cada compost estudiado están dentro de los valores

normales, se usó un test de Dunnet (Tabla 11) para comparar los compost

elaborados a base de cuy, gallinaza y alpaca con el comercial como control.

52

Tabla 4.15. Test de Dunnett de comparación en función al porcentaje de carbono


Comercial 3 25.91 A

Cuy 3 7.21

Gallinaza 3 6.76

Alpaca 3 5.09


El análisis de Dunnet desarrollado en la Figura 3 muestra que, al comparar los

compost obtenidos a partir de los diversos estiércoles de cuy, alpaca y gallinaza

usados en la presente investigación obtuvieron concentraciones de carbono total

inferiores al compost comercial.

Figura 4.9. Comparación de grupos (Dunnett) en función a carbono (%)


Finalmente, al comparar los resultados del porcentaje de carbono usando la prueba

LSD se confirmó que todos los valores de carbono total de los estiércoles son

diferentes al 95 % de confianza, dichos resultados se muestran a continuación:

53

Tabla 4.16. Test de LSD de comparación en función a carbono


Comercial 3 25.91 A

Cuy 3 7.21 B

Gallinaza 3 6.76 C

Alpaca 3 5.09 D


4.4. Análisis estadístico para la comparación del contenido de nitrógeno

En primer lugar, los resultados por triplicado obtenidos luego del análisis de

nitrógeno se muestran en la Tabla 13, donde se muestran los promedios de los

compost usados en la presente investigación.

Tabla 4.17. Valores promedio de nitrógeno porcentual en compost


1 1.25 0.54 0.3 0.49

2 1.26 0.53 0.28 0.52

3 1.23 0.52 0.32 0.47

Promedio 1.25 0.53 0.49 0.30


En segundo lugar, para comparar el contenido de nitrógeno de los compost

estudiados se procedió a realizar un análisis comparativo de varianzas ANOVA de

una vía, cuyos resultados se muestran en la Tabla 14.

El valor crítico de F (4.07) es menor al resultado de F experimental (1513.9.9) por lo cual

se concluye que al menos un grupo es diferente al 95 % de confianza.

54

Tabla 4.18. Análisis de Varianza con respecto a nitrógeno en compost

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados GL

Promedio

de los

cuadrados

F p

Valor

crítico

para F

Entre grupos 1.55 3 0.517 1513.9 2.3x10-11 4.07

Dentro de los

grupos 0.0027 8 0.00034

Total 1.55 11

*Donde: GL= grados de libertad, p=probabilidad Fuente: Elaboración propia en Microsoft Excel 2016


valores de nitrógeno de cada compost estudiado están dentro de los valores

normales, se usó un test de Dunnet (Tabla 15) para comparar los compost

elaborados a base de cuy, gallinaza y alpaca con el comercial como control.

Tabla 4.19. Test de Dunnett de comparación en función a nitrógeno


Comercial 3 1.25 A

Cuy 3 0.53

Gallinaza 3 0.49

Alpaca 3 0.30


El análisis de Dunnet desarrollado en la Figura 3 muestra que, en primer lugar, al

comparar los compost obtenidos a partir de los diversos estiércoles de cuy, alpaca

y gallinaza usados en la presente investigación obtuvieron concentraciones de

nitrógeno total inferiores al compost comercial.

55

Figura 4.10. Comparación de grupos (Dunnett) en función a nitrógeno


Finalmente, al comparar los resultados de nitrógeno usando la prueba LSD se

confirmó que la concentración de nitrógeno total de los compost a base de estiércol

de cuy y gallinaza son iguales, así mismo, los compost comercial y alpaca difieren

de estos dos al 95 % de confianza, dichos resultados se muestran a continuación:

Tabla 4.20. Test de LSD de comparación en función a nitrógeno


Comercial 3 1.25 A

Cuy 3 0.53 B

Gallinaza 3 0.49 B

Alpaca 3 0.30 C


56

4.5. Análisis estadístico para la comparación del contenido de fósforo

Los resultados por triplicado obtenidos luego del análisis de fósforo en partes por

millón (mg/kg) se muestran en la Tabla 17, donde se observan los promedios de

los compost usados en la presente investigación.

Tabla 4.21. Valores promedio de fósforo en mg/kg en compost


1 218.79 627.7 461.74 888.11

2 218.84 627.67 461.82 887.12

3 218.74 627.68 461.67 889.09

Promedio 218.79 888.11 627.68 461.74


Por otro lado, para comparar el contenido de fósforo de los compost estudiados se

procedió a realizar un análisis comparativo de varianzas ANOVA de una vía, cuyos

resultados se muestran en la Tabla 18. El valor crítico de F (4.07) es menor al

resultado de F experimental (972151) por lo cual se concluye que al menos un

grupo es diferente al 95 % de confianza.

Tabla 4.22. Análisis de Varianza con respecto a fósforo en compost

Origen de las

variaciones

Suma de

cuadrados GL

Promedio

de los

cuadrados

F p

Valor

crítico

para F

Entre grupos 713510.23 3 237836.7 972151 1.3X10-22 4.07

Dentro de los

grupos 1.96 8 0.245

Total 713512.18 11




valores de fósforo de cada compost estudiado están dentro de los valores normales,

57

se usó un test de Dunnet (Tabla 15) para comparar los compost elaborados a base

de cuy, gallinaza y alpaca con el comercial como control.

Tabla 4.23. Test de Dunnett de comparación en función a fósforo


Comercial 3 218.79 A

Cuy 3 888.11

Gallinaza 3 627.68

Alpaca 3 461.74


El análisis de Dunnet desarrollado en la Figura 5 muestra que, al comparar los

compost obtenidos a partir de los diversos estiércoles de cuy, alpaca y gallinaza

usados en la presente investigación obtuvieron concentraciones de fósforo

superiores al compost comercial al 95 % de confianza.

Figura 4.11. Comparación de grupos (Dunnett) en función a fósforo


58

Finalmente, al comparar los resultados de fósforo usando la prueba LSD se

confirmó que la concentración de fósforo de los compost a base estiércol de cuy,

gallinaza y alpaca difieren significativamente los compost comercial y alpaca al 95

% de confianza, dichos resultados se muestran a continuación:

Tabla 4.24. Test de LSD de comparación en función a fósforo


Comercial 3 218.79 A

Cuy 3 888.11 B

Gallinaza 3 627.68 C

Alpaca 3 461.74 D


59

CAPÍTULO V

DISCUSIÓN

El presente trabajo de investigación tuvo por finalidad evaluar y comparar diversos

compost a base de tres tipos de estiércol.

Según Moreno y Moral (41).El pH tiene una influencia directa en el compostaje

debido a su acción sobre la dinámica de los procesos microbianos. Mediante el

seguimiento del pH se puede obtener una medida indirecta del control de la

aireación de la mezcla, ya que si en algún momento se crean condiciones

anaeróbicas se liberan ácidos orgánicos que provocan el descenso del pH.

El aumento de valor de pH esta referenciado por Sundberg(49) y Chroni et al(50), los

cuales atribuyen este cambio a la descomposición de los ácidos grasos volátiles

que se forman en las primeras etapas del proceso de compostaje.

Al final de la etapa de maduración, concluidos 3 meses desde el inicio del proceso

de compostaje, existe una leve tendencia al incremento en los valores del pH.

Todos los tratamientos presentan valores de pH dentro de los parámetros

recomendados por la FAO (6.5 – 8.5), siendo el compost con estiércol de cuy el

que presento el pH más alto (8.51) esto se atribuye a factores tales como ligeras

diferencias en la aireación o humedecimientos en partes de la biomasa

compostada. Sin embargo Sánchez et al (38), los valores finales se encuentran

dentro de un rango adecuado, según lo señalado en la normativa chilena

(NCh2880.Of2004), y por la FAO, según la cual el pH del compost debe estar

comprendido entre 5,0 y 8.5. Siendo consistente Díaz y Cabrera (39). Esta ligera

alcalinización al final de la etapa de maduración del compost, es resultado de la

progresiva formación del amoniaco y las pérdidas de amoniaco por volatilización en

el medio sin embargo a ello se contraponen la formación de compuestos húmicos

durante la etapa de maduración, los cuales presentan propiedades tampón,

tendiendo todo el sistema a la neutralidad.

Humedad Según Dalzellet (30), cuando el contenido de humedad está por debajo

del 30% en peso fresco las reacciones biológicas en una pila de compost se

retardaran considerablemente. Cuando el contenido de humedad es demasiado

60

alto mayores a 70% los espacios entre las partículas del material se saturan de

agua impidiendo el movimiento del aire dentro de la pila. Un exceso de agua (> 65

% de humedad), afecta negativamente la disponibilidad de oxígeno y puede originar

condiciones de anaerobiosis y un lavado de nutrientes por lixiviación. Sin embargo

ya que como concierne, Picado (48) los niveles por debajo del 30 %, no son

recomendables ya que originan un descenso en la actividad microbiana,

principalmente en las bacterias, ya que los hongos permanecen activos a

humedades más bajas. Sin embargo, humedades por debajo del 20 % inhiben casi

totalmente dicha actividad y, por lo tanto, el proceso de compostaje) El contenido

óptimo de humedad en los ingredientes para el compostaje es 50 -60 %, el máximo

contenido de humedad en la práctica depende de la firmeza estructural en humedad

de los materiales.

Al mantener la humedad requerida durante el proceso de descomposición se

permitió que hubiese actividad microbiana y suficiente cantidad de aire entre las

partículas de materia orgánica. Según Vansintjan & Vega (31), para que haya una

buena descomposición hay que mantener una humedad estable, controlada por lo

que se necesita una buena aireación para un desarrollo óptimo de los

microorganismos

El contenido de humedad durante el proceso de compostaje tiende a disminuir,

dependiendo de la frecuencia de volteos y de las condiciones climáticas. Altos

niveles de humedad limitan la buena oxigenación del proceso, y puede facilitar una

mayor pérdida de nitrógeno, tanto por una pobre actividad microbiana aeróbica,

como porque se crean condiciones de reducción que favorecen la desnitrificación

Meléndez & Soto (32).

En el presente estudio los valores de la humedad reflejados en el análisis químico

realizado en el laboratorio de investigación y servicios de la UNSA indican que los

rangos de humedad al final del ensayo en el caso de compost con estiércol de cuy

supera al parámetro superior, el compost de alpaca se encuentra dentro de los

parámetros óptimos; el compost de gallinaza está por debajo del parámetro inferior.

La humedad varió de 17.96 (compost de gallinaza) a 46.49 % (compost de cuy),

esto indica que compost de cuy tiene gran capacidad de absorción y retención de

humedad. Sin embargo teniendo en consideración que el compost por debajo de

35% de humedad es considerado un compost demasiado seco, el cual puede ser

61

polvoriento e irritante en su manipulación, mientras que el compost muy húmedo

(60% a más) puede ser pesado y con tendencia al apelmazamiento, resultando más

difícil su aplicación WRAP, por lo anterior podemos decir que el compost con

gallinaza resultante después del proceso de compostaje fue un compost seco,

mientras que alpaca y cuy están dentro de los parámetros adecuados.

Al considerar el compost como un abono es importante mencionar que la

disponibilidad de nutrientes (capacidad de ofrecer nutrientes en forma asimilable

para las plantas), va a variar mucho con el tipo de compost, dependiendo de la

materia prima utilizada y el grado de madurez del producto final de Meléndez (32) &

Soto (34),

Los rangos obtenidos de N en todos los tratamientos están por debajo del 2%.

Según Meléndez (32) & Soto (34), un compost comercialmente aceptable debe

contener más del 2 % de nitrógeno. Los porcentajes obtenidos de nitrógeno por los

cinco tratamientos varían entre 0.3 % y 0.54 %.

El compost de alpaca fue el que presento el valor más bajo (0,3%), esto se relaciona

con lo reportado por Soto (34), quien indica que uno de los casos donde se dan las

mayores pérdidas por nitrógeno es cuando se composta excretas frescas,

encontrando perdidas de nitrógeno de un 16% hasta un 78%. Todas las mezclas

presentaron los valores cercanos al límite inferior de los parámetros recomendados

por la FAO (0.3% y 1.5%). El contenido de N total del compost es función directa

de los materiales iniciales, del proceso de compostaje y de las condiciones de

maduración. Las excretas de gallinaza contienen un nivel inicial alto de nitrógeno,

según Canet (47), la alimentación de los animales es clave en el contenido de

nutrientes del estiércol que producen: si abunda el forraje el nitrógeno es más

abundante, mientras que las raíces y los tubérculos darán lugar a una mayor

cantidad de potasio. Los estiércoles procedentes de animales en estabulación

permanente son también más ricos en elementos minerales, lo que pudo influir en

los resultados finales de estas mezclas no solo para el contenido de Nitrógeno sino

para los demás elementos.

La mayor o menor cantidad de nitrógeno es posiblemente el factor que determina

una mayor o menor población microbiana responsable por la descomposición de

residuos, según García (33), ya que el nitrógeno es usado como fuente de proteína

durante el proceso de compostaje, siendo uno de los nutrientes más necesitados

62

por los microorganismos. Al inicio del proceso, la cantidad de nitrógeno inmovilizado

disminuye por acción de las bacterias que utilizan el nitrógeno orgánico. Conforme

transcurren las etapas del compostaje el nitrógeno orgánico es consumido por

acción de los microorganismos dando como principal sustrato el amonio. Este

proceso se denomina amonificación y lo realizan los microorganismos capaces de

oxidar el amonio. Barrena (40).

Posteriormente el amonio se transforma en nitratos, la nitrificación es llevada a cabo

por microorganismos nitrificantes. Esto ocurre sobre todo cuando la temperatura

empieza a bajar, la temperatura está por debajo de 40 °C y las condiciones de

aireación son adecuadas Moreno (41). En la etapa de maduración, este proceso

continúa de forma menos pronunciada y se aprecian ligeros incrementos en la

concentración de nitrógeno total, indicador de la presencia de nitratos.

El porcentaje de nitrógeno aumenta a medida que la degradación procede, ya que

no existen pérdidas importantes de este elemento que se mineraliza y pasa

inmediatamente a moléculas orgánicas en las células de la población bacteriana, a

medida que la relación C/N disminuye es favorecida la mineralización del nitrógeno

Frioni (42).

Con relación al carbono, numéricamente el mayor porcentaje de carbono lo tiene el

tratamiento con estiércol de cuy con 7.21 %, seguido del compost con gallinaza con

6.76% y el de menor valor fue el compost con estiércol de alpaca con 5.09%, esto

se debe a que en las mezclas había en mayor cantidad componentes orgánicos

como cascaras de papa, rastrojos, cáscaras de cítricos y ramas lignificadas que

contenían más carbono. Esto es un factor no deseable, debido a que el proceso de

descomposición es más lento Soto (34).

Sin embargo, según Stoffell (35). El carbono proporciona la fuente primaria de

energía y el nitrógeno es imprescindible para el desarrollo de la población

microbiana.

El fósforo es el nutriente más importante, tras el C y el N, por lo que también debe

estar presente en unas cantidades mínimas para que el proceso se lleve a cabo

correctamente. Una buena relación entre los principales nutrientes provoca una

adecuada capacidad para la proliferación microbiana, al tener todos los nutrientes

principales en cantidades óptimas y en la forma más disponible para la síntesis

63

microbiana. El fósforo desempeña un papel fundamental en la formación de

compuestos celulares ricos en energía Moreno (41).

Entre los compuestos orgánicos fosfatados se encuentran los fosfatos de inositol.

Los fosfatos de inositol no suelen presentarse en forma libre, sino combinados con

proteínas o polisacáridos. Habitualmente los fosfatos de inositol son los

compuestos fosforados orgánicos más conocidos, representando del 10 al 50% del

total de compuestos orgánicos fosforados casi el 1 ó 2% del P orgánico puede

formar parte de los nucleótidos constituyentes del ARN y ADN de los

microorganismos vivos. También se han encontrado fosfolípidos, sin embargo su

contenido suele ser inferior al 1% del P orgánico total. Gran parte del fósforo

orgánico aparece estar asociado a la fracción ácido fúlvico de la materia orgánica

Russell (43).

Los resultados obtenidos en fósforo están entre el rango de 461.74 ppm (compost

de alpaca) y 888.11 ppm. - compost con gallinaza) los que se encuentran muy por

debajo de los rangos de un compost comercialmente aceptable según los

parámetros de la FAO. La variación en el contenido de fósforo en los tres tipos de

compost al final de la etapa de maduración, podría explicarse en su utilización para

la formación de ácidos nucleicos en los microorganismos vivos y en el fósforo

disuelto producto de los humedecimientos y su lixiviación al suelo, aunque este

último fenómeno ocurriría en cantidades casi insignificantes, dadas las condiciones

de riego de las pilas de compostaje. A diferencia del nitrógeno, el fósforo no forma

gases que pueden ser liberados en la atmósfera Brady (44).

Lo encontrado en este estudio permite concluir que los materiales orgánicos que se

utilizaron, aportan poco nitrógeno y tienen gran contenido de carbono. Según Soto

(34), es fundamental un buen sustrato para el desarrollo de microorganismos, lo que

al final acelera el proceso de descomposición y mejora la calidad del producto final.

Es recomendable estudiar diferentes cantidades de materiales orgánicos que

aporten más nitrógeno al sustrato (incluir materiales verdes, leguminosas,

estiércoles vacuno, etc.)

La relación C/N es un indicador de la madurez y estabilidad de la materia orgánica

del compost. Varios autores establecen un valor inferior a 20 como óptimo, esta

depende de la naturaleza química de los residuos utilizados.

64

Aunque una relación C/N por debajo de 20 en un indicativo de madurez aceptable,

Gaind (2014) establece que valores demasiado bajos (<10: 1) en el compostaje

indica la inestabilidad final del producto. Pérez, R., (2010) propone que un valor de

C/N entre 10 y 20 es aceptable, también indica que los abonos con valores menores

de 10 tienen una liberación más rápida de nutrientes que aquellos con valores

mayores de 20.

Según Castillo (36), es necesario para que ocurra un proceso adecuado de

compostaje, un balance entre los materiales con una concentración de carbono

(residuos de color marrón), empleados para generar energía, y materiales con una

concentración alta de nitrógeno (residuos de color verde) que son necesarios para

el crecimiento y la reproducción.

De acuerdo con Moreno (41), un factor muy determinante en la calidad del compost

es la velocidad de descomposición del mismo y ésta a su vez depende de la

proporción existente de carbono/nitrógeno (C/N) del material ya que está tendría

que tener valores antes mencionados.

Según los resultados obtenidos con estas relaciones altas de C/N ocurrirá

inmovilización de N. Como lo señala Vansintjan (31), el efecto de la inmovilización

se muestra desde una relación C/N más alta de 35:1. Esto se da cuando los

microorganismos toman N mineral del suelo para convertirlo en proteína microbiana

el proceso se conoce como Inmovilización. Rastrojos con valores superiores

inducirán a la inmovilización de N mineral en el tejido microbiano.

La mezcla que contenía estiércol de alpaca, obtiene el mayor valor de la relación

C/N con 17, seguida por la mezcla conteniendo gallinaza con 14 y en tercer lugar

el tratamiento con estiércol de cuy con 13. La FAO recomienda que sea de 12.5 la

relación C/N adecuada.

Labrador (37), expresa que si las relaciones C/N son muy altas el proceso de

compostaje es más lento ya que la materia prima contiene muchos materiales

leñosos.

Todos los tratamientos tienen una relación carbono/nitrógeno más alta que la

recomendada por la FAO. Este efecto se debió a que se utilizó menos materia

orgánica verde, que es la fuente primordial de nitrógeno.

65

Según Castillo (36), cuando se mezclan mayores cantidades de residuos de color

marrón y menor cantidad de residuos de color verde se obtendrá una relación C/N

alta.

La relación C/N representa la pérdida de carbono orgánico, como consecuencia de

la mineralización de la materia orgánica, mientras que por otro lado, mide el

aumento de la concentración de nitrógeno debido a la pérdida de peso. Como

resultado se obtiene una disminución de este parámetro, cuyos valores al final del

proceso son prácticamente constantes, como consecuencia de la estabilización de

la materia orgánica Moreno (41).

La importancia de esta relación está en que, para que el proceso de compostaje se

desarrolle de forma adecuada, se considera que el material de partida debe tener

una relación C/N entre 25 a 30, ya que se considera que los microorganismos

consumen unas 30 partes de carbono por cada parte de nitrógeno Brady (44).

La relación C/N ideal para un compost totalmente maduro es cercana a 10, similar

a la del humus. En la práctica, se suele considerar que un compost es

suficientemente estable o maduro cuando C/N <20 aunque esta es una condición

necesaria pero no suficiente Bueno (39).

Se recomienda que en las aboneras se agregue más material vegetal verde

(leguminosas, malezas recién cortadas, forrajes o estiércol y determinar el

contenido de algunos elementos como el carbono y nitrógeno en los rastrojos a

emplearse, es decir hacerles un análisis bromatológico previo a los materiales que

son componentes de la mezcla, que permita establecer una abonera con un

balance óptimo de carbono y nitrógeno, ya que parte del arte del compostaje

consiste en balancear los materiales verdes y los marrones.

66

CONCLUSIONES

PRIMERA: En la composición química elemental del compost casero a base de

estiércol de cuy, se encontró que el carbono (7,21%), el nitrógeno

(0,54%) y la relación carbono nitrógeno (13) resultó ser adecuado,

mientras que el pH (8,51), estuvo ligeramente por encima de lo

normal, y la concentración de fósforo (627,7 ppm) por debajo de la

norma.

SEGUNDA: En la composición química elemental del compost casero a base de

estiércol de alpaca, se encontró que un pH (7,95), humedad (33,52%),

el contenido de carbono (5,09%) y nitrógeno (0,3%) están en el rango

normal, mientras que la relación carbono nitrógeno (17) resultando ser

superior a la norma, y la concentración de fósforo (461,74 ppm)

inferior a los límites establecidos.

TERCERA: En la composición química elemental del compost casero a base de

gallinaza, se obtuvo un pH (8,26), el contenido de carbono (6,76%) el

contenido de nitrógeno (0,49%), la relación carbono nitrógeno (14)

resulten ser ideales, mientras que la humedad (17,96%) y la

concentración de fósforo (888,11 ppm) fueron inferiores a la norma.

CUARTA: En la composición química elemental del compost comercial de

referencia, se encontró que el pH (7) y el contenido de nitrógeno

(1,25%) es normal; mientras que la humedad (43,06%), el contenido

de carbono (25,91%) y la relación carbono nitrógeno (21) tuvieron

valores más altos que el límite superior permitido, y en cuanto a la


QUINTA: Con respecto a la diferencia en la composición química elemental de

compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto al

67

pH, se encontró que son ideales el compost con estiércol de alpaca y

gallinaza los cuales son alcalinos, así como el compost comercial que

fue de pH neutro.

SEXTA: Con respecto a la diferencia en la composición química elemental de

compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a

humedad, solo el compost de alpaca fue ideal.

SEPTIMA: Con respecto a la diferencia en la composición química elemental de


carbono, se encontró que el compost con estiércol de cuy, alpaca y

gallina es ideal.

OCTAVA: Con respecto a la diferencia en la composición química elemental de


nitrógeno, se encontró que todos los compost son ideales,

especialmente el comercial.

NOVENA: Con respecto a la diferencia en la composición química elemental de

compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a la

relación carbono/nitrógeno, se encontró que el compost con estiércol

de cuy y gallina es ideal.

DÉCIMA: Con respecto a la diferencia en la composición química elemental de


fósforo, se encontró que ningún compost es ideal, siendo el más

cercano al límite inferior el de tipo comercial.

68

RECOMENDACIONES

Basado en los resultados obtenidos se recomienda establecer ensayos y

evaluar en el compost variables como Capacidad de Intercambio Catiónico

(CIC) y capacidad de retención de agua.

Realizar pruebas de toxicidad, como bioensayos de germinación y

crecimiento de semillas, incluyendo la medición de variables como la

elongación de las raíces y porcentaje de germinación relativo.

Utilizar en campo los productos obtenidos a partir de este ensayo, para

valorar su efecto en el rendimiento de los cultivos y mejoramiento de las

propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo.

Adicionar enzimas o microorganismos selectos al compost enriquecido con

los diferentes estiércoles, con la finalidad de acelerar el proceso de

compostaje o proveer un mejor balance nutricional o ambiental para los

microorganismos que intervienen en el proceso.

Identificar los géneros de las bacterias u hongos identificados al final del

proceso de compostaje.

69

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Hernández HL. Experiencias en la elaboración de compost a partir de residuos orgánicos provenientes de mercados de la ciudad capital y su valor agronómico. Universidad de San Carlos de Guatemala, Tesis de Licenciatura. Guatemala 2008. Disponible en: http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/01/01_2457.pdf 2. Martín J, Lahoz C, Bustamante MA, Marhuenda FC, Moral R, Santos A, Sáez JA, y Bernal MP. Thermal and spectroscopic analysis of organic matter degradation and humification during composting of pig slurry in different scenarios. Environ SciPollut Res Int. 1-13. 2016. 3. Castillo AE, Quarín SH, Iglesias MC. Caracterización química y física de compost de lombrices elaborados a partir de residuos orgánicos puros y combinados. Agricultura Técnica, 60(1):74-79. 2000. 4. Delgado I, Chima CD. Producción de compost empleando pilas aireadas por volteo, como un método de tratamiento de lodo residual de la planta de tratamiento de aguas residuales de la Universidad Nacional de Ingeniería “UNITRAR”; y su evaluación en el mejoramiento de suelos (Tesis profesional). Universidad Nacional de Ingeniería. Lima, Perú. 2007. 5. Buendía H. Biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos mediante compost de aserrín y estiércoles. Universidad Nacional Mayor de San Marcos (Tesis de maestría). Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú. 2007. 6. Butron VM. Aplicaciones de Bocashi y Te de compost en el rendimiento de frejol (phaseolus vulgaris L.) Var. Canario en condiciones del Valle de Siguas. Universidad de San Agustín de Arequipa. 2015. 7. Argote VA. Determinación del efecto del compost de la paja de arroz como enmienda húmica en el cultivo de frijol (Phaseolus vulgaris L.) var. Canario 2000 en los suelos del valle de Camaná – Arequipa, 2014. Universidad Católica de Santa María. Arequipa-Perú. 2016 8. Silva JP, López P, Valencia P. Recuperación de nutrientes en fase sólida a traves del compostaje. Escuela de Ingeniería de los Recursos naturales y del Ambiente (EIDENAR), Universidad del Valle-Facultad de Ingeniería. Disponible en: http://www.bvsde.paho.org/bvsars/fulltext/compostaje.pdf 9. Jaramillo G, Zapata LM. Aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos en Colombia. Título de Especialista. Universidad de Antioquía, 2008. Disponible en:http://bibliotecadigital.udea.edu.co/dspace/bitstream/10495/45/1/AprovechamientoRSOUenColombia.pdf 10. Marcial JA. Obtención de diferentes productos alimenticios (hamburguesa y embutidos) a partir de residuos orgánicos (cáscaras de papa). Tesis profesional.

70

Guayaquil, Ecuador. Universidad de Guayaquil, 2013. Disponible en: http://repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/3649/1/1110.pdf 11. Flores D. Guía No. 2. Para el aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos. Quito, Guía No. 2 (Marzo. 2001); p.10. 12. Mendoza MA. Propuesta de compostaje de los residuos vegetales generados en la Universidad de Piura. Tesis de Profesional. Piura, Perú. Universidad de Piura, 2012. Disponible en: https://pirhua.udep.edu.pe/bitstream/handle/11042/1728/ING_397.pdf?sequence=1&isAllowed=y. 13. Ruiz AJ. Compostación de los residuos sólidos orgánicos generados en la Universidad de Piura. Tesis de Profesional. Piura, Perú. Universidad de Piura, 2003. Disponible en: https://pirhua.udep.edu.pe/bitstream/handle/11042/1177/ING_397.pdf?sequence=1&isAllowed=y. 14. Pérez MI. Bioelementos. Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo. México, Enero- julio 2012. Disponible en: https://www.uaeh.edu.mx/docencia/P_Presentaciones/prepa3/bioelementos.pdf. 15. Riedel MA. Proteínas. Colegio de la Salle. Departamento de Ciencias. España. Disponible en: https://avdiaz.files.wordpress.com/2008/11/proteinas.pdf. 16. Archer C, Gregory E, Pease J. On farm composting: a guide to principles, planning and operations. blacksburg, virginia: virginia cooperative extension (vce), 2009. 36 p. 17. Ayax CE, Torres Jl. “Estudio De Factibilidad Para El Manejo de Residuos Sólidos En La Universidad Ricardo Palma”; Universidad Ricardo Palma Facultad De Ingeniería Escuela Profesional De Ingeniería Industrial; Lima-Perú. 2008. 18. Altamirano M, Cabrera C. Estudio comparativo para la elaboración de compost Estudio comparativo para la elaboración de compost por técnica manual. Revista del Instituto de Investigaciones FIGMMG, 2006; 9 (17): 75-84. Disponible en: http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtualdata/publicaciones/geologia/vol9_n17/a10.pdf 19. Pantoja RF, Castro P. “Evaluación de diferentes dosis de abonos orgánicos de origen animal en el comportamiento agronómico, del cultivo de brócoli en la zona de Huaca, Provincia del Carchi” Universidad Técnica De Babahoyo Facultad De Ciencias Agropecuarias Escuela De Ingeniería Agronómica; Ecuador. 2014. 20. Mullo IG. “Manejo y Procesamiento de la Gallinaza”; Escuela Superior Politécnica De Chimborazo Facultad Ciencias Pecuarias Escuela De Ingeniería Zootécnica; Riobamba – Ecuador. 2012. 21. Jaramillo CP, “Evaluación Del Comportamiento Forrajero de Tres Variedades de Festulolium Con Dos Abonos Orgánicos en la Estación Experimental Aña

71

Moyocancha”; Escuela Superior Politécnica De Chimborazo Facultad De Ciencias Pecuarias Carrera De Ingeniería Zootécnica; Riobamba – Ecuador. 2015. 22. Pozuelo JM. Estudio De Grupos Funcionales De Microorganismos Edaficos En La Rizosfera De Alnus Glutinosa L. Facultad De Cienias Biologicas Universidad Complutense Madrid. 2010. 23. Bejarano EP, Delgadillo SM. Evaluación de un tratamiento para la producción de compost a partir de residuos orgánicos provenientes del rancho de comidas del establecimiento carcelario de Bogotá “La Modelo” por medio de la utilización de microorganismos eficientes. Tesis Profesional. Bogotá, Colombia. Universidad de la Salle. 2007. Disponible en: http://repository.lasalle.edu.co/bitstream/handle/10185/14945/41021072.pdf?sequence=1. 24. Hernández R. Metodología de la Investigación, 4ª Edición., México, Mac Graw Hill, 850 pp. 2007. 25. ISO 10390. Soil quality. Determination of pH. International Organization for Standardization, Genève, Switzerland, 5 p. 1994. 26. ASTM D-2216, J. E. Método De ensayo para determinar el contenido de humedad de un suelo ; Bowles ( Experimento Nº 1) , MTC E 108-2000. 27. Walkley A, Black IA. An examination of the Detjareff method for determining soil organic matter and proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Sci. 37: 29-38. 1934. 28. A.O.A.C. Official Methods of Analysis 13 th Edition, 1984. 29. Olsen SR, Sommers LE. Phosphorus. In Methods of soil analysis; chemical and microbiological properties. Part 2. Ed. by A.L. Page, R.H. Miller and D.R. Keeney. Madison, Wisconsin, American Society of Agronomy/Soil Science Society of America. p. 403-430. 1982.

30. Dalzell H, Biddlestone A, Gray K, Thurairajan T. Manejo del suelo: producción y uso del composte en ambientes tropicales y subtropicales. Boletín de suelos FAO (56), Roma. Italia. 177 pp. 1991.

31. Vansintjan G, Vega E. La materia orgánica en el suelo y la aplicación de abonos orgánicos. Managua, Nicaragua. 26 pp. 1992 32. Meléndez G, Soto G. Taller de abonos orgánicos. CATIE. Managua, Nicaragua. 86 pp. 2003

33. García G, Monge JN. Agricultura orgánica. Primera edición. Editorial Universidad Nacional a Distancia. San José, Costa Rica. 457pp. 1999.

72

34. Soto MG. Abonos orgánicos: El proceso de compostaje. Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza (CATIE). 27 pp. 2003. 35. Stoffell PJ, Kahn BA. Utilización del compost en los sistemas de cultivo hortícola. Ediciones Mundi-Prensa. Madrid, Barcelona. Pp 26. 2005 36. Castillo A, Eresue M, Rodríguez L, Rugama J A. Manejo integrado de la fertilidad de los suelos en Nicaragua. Managua, Nicaragua. 130 pp. Trivierge.C & Seito. M. 2005. Nuevas Tecnologías de vivero en Nicaragua, bandejas y sustratos mejorados-compost. Primera edición. Managua, Nicaragua. Pp 23-43. 2002. 37. Labrador J. La materia orgánica en los agrosistemas. Ministerio Agricultura y Pesca, ediciones Mundi-Prensa, Madrid, España. Pp 115-129. 1996.

38. Sanchez-Monedero M, Roig A, Paredes C, Bernal M. Nitrogen transformation

during organic waste composting by the Rutgers system and its effects on pH, EC

and madurity of the composting mixtures. Biores. Technol. 78(3):301-8. 2001.

39. Bueno P, Díaz M, Cabrera F, Factores que afectan el proceso de compostaje.

Universidad de Huelva. Departamento de Ingeniería Química, Química Física y

Química Orgánica. España. 14 pp. 2010.

40. Barrena R. Compostaje de residuos sólidos orgánicos. Aplicación de técnicas

respirométricas en el seguimiento del proceso. Tesis Universidad Autónoma de

Barcelona. Departamento de Ingeniería Química. 315 pp. 2006.

41. Moreno J, Moral R. Compostaje. Editorial Mundi-Prensa Libros. Madrid. España.

570 pp. 2008.

42. Frioni L. Procesos Microbianos. Editorial de la Fundación Universidad Nacional

de Río Cuarto. Argentina. 268 pp. 1999.

43. Russell E, Wild A. Condiciones del suelo y desarrollo de las plantas según

Russell. Longman Group UK Limited, London. ISBN: 84-7114-400-X. 11va edición.

1045 pp. 1988.

44. Brady N, Weil R. The Nature and Properties of Soils. 14th edition. Pearson

Prentice Hall. USA. 990 pp. 2008.

45. Gaind S. Effect of fungal consortium and animal manure amendments on

phosphorus fractions of paddy-straw compost. Division of Microbiology, Indian

Agricultural Research Institute. India. 90-97. 2014

73

46. Pérez Y, Rebollido R, Martínez J. Aislamiento e identificación de hongos en

compost elaborado a partir de residuos sólidos urbanos. Universidad de la Habana.

Cuba. 38(1), 1-7. 2010.

47. Canet R. Uso de la materia orgánica en la agricultura. Instituto Valenciano de

Investigaciones Agrarias. España. 11-17. 2007

48. Picado J, Añasco A. Agricultura orgánica. En Preparación y uso de abono

orgánico sólidos y líquidos. Costa Rica. 2005.

49. Sundberg C. Improving Compost Process Efficiency by Controlling Aeration,

Temperature and pH. University Uppsala. Suecia. 103. 2005.

50. Chroni C, Kyriacou A, Georgaki I, Manios T, Kotsou M, Lasaridi K. Microbial

characterization during composting of biowaste. Greece. 1520–1525. 2009

74

ANEXO

75

ANEXO 1. Ubicación geográfica de la zona de estudio

76

ANEXO 2.Ficha de recolección de datos

85

ANEXO 3. Procedimiento

Materiales

Elaboración de poza

86

Residuos orgánicos sólidos


87


Riego a chorro

88

Poza terminada

Volteo de la poza

89

Tamizado

Muestras recogidas

90

Anexo 4. Matriz de consistencia

Título Planteamiento del problema

Hipótesis (Hi) Objetivos Variables Indicadores Valor Metodología

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Hipótesis general: -Si se realiza un análisis comparativo de tres tipos de compost casero es probable que estos sean diferentes en su composición química elemental. Hipótesis secundarias -Es probable que exista una composición química elemental particular del compost casero a base de estiércol de cuy, Arequipa, 2017 -Es probable que exista una composición química elemental particular del compost casero a base de estiércol de alpaca, Arequipa, 2017 -Es probable que exista una composición química elemental particular del compost casero a base de gallinaza, Arequipa, 2017 -Es probable que exista una composición química elemental particular del compost comercial de referencia, Arequipa, 2017 -Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto al pH, Arequipa, 2017

Objetivo General: -Determinar la composición química elemental de tres tipos de compost casero a base de estiércol de alpaca, cuy y gallinaza Arequipa, 2017. Objetivos Específicos -Establecer la composición química elemental del compost casero a base de estiércol de cuy, Arequipa, 2017 -Establecer la composición química elemental del compost casero a base de estiércol de alpaca, Arequipa, 2017 -Establecer la composición química elemental del compost casero a base de gallinaza, Arequipa, 2017 -Establecer la composición química elemental del compost comercial de referencia, Arequipa, 2017 -Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto al pH, Arequipa, 2017 -Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en

Variable Independiente Compost con estiércol de cuy (Cavia porcellus) Compost con estiércol de alpaca (Vicugna pacos) Compost con estiércol de gallinaza (Gallusgallus) Compost comercial Variable Dependiente Ph Humedad Carbono Nitrógeno Fósforo Relación Carbono/Nitrógeno

Mezcla de estiércol con residuos orgánicos domésticos Potencial de hidrogeniones medidos con un pH-metro Cantidad de agua presente en las muestras Concentración de carbono Concentración de nitrógeno Concentración de fósforo Relación

nmoles/litro % % % ppm Relación

MÉTODO NTP, AOAC TIPO: Cuantitativo NIVEL: Descriptivo Transversal Prospectivo POBLACION. Pozas de la Composta MUESTRA. Porción de composta INSTRUMENTO: Espectrofotómetro Ficha de registro de datos

91

Título Planteamiento del problema

Hipótesis (Hi) Objetivos Variables Indicadores Valor Metodología

-Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a humedad, Arequipa, 2017 -Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a carbono, Arequipa, 2017 -Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a nitrógeno, Arequipa, 2017 -Es probable que exista diferencias en la composición química elemental de compost casero a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a la relación carbono/nitrógeno, Arequipa, 2017

cuanto a humedad, Arequipa, 2017 -Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a carbono, Arequipa, 2017 -Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero en base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a nitrógeno, Arequipa, 2017 -Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a la relación carbono/nitrógeno, Arequipa, 2017 -Determinar la diferencia en la composición química elemental de compost casero a base a diferentes tipos de estiércol en cuanto a fósforo, Arequipa, 2017

tesis estudio comparativo de la composiciÓn quÍmica elemental de compost a base de...

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