Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDAD EARTH
COMPARACIÓN DE LA CALIDAD DE BOKASHIS ELABORADOS CON DESECHOS DE FINCAS DEL TRÓPICO HÚMEDO DE COSTA RICA
LUIS ANTONIO VÉLEX ROSALES
Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Agrónomo con el grado de Licenciatura
Guácimo, Costa Rica
Diciembre, 2002
Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Agrónomo con el grado de Licenciatura
Profesor Asesor Manuel Cerrato, Ph.D.
Profesor Asesor Humberto Leblanc, M.Sc.
Decano Daniel Sherrard, Ph.D.
Candidato Luis Antonio Vélex Rosales
Diciembre, 2002
ii
DEDICATORIA
Dedico este trabajo y esfuerzo durante cuatro años a:
El Creador del universo, por haberme dado la vida, la sabiduría y las fuerzas para
lograr hacer realidad este sueño.
La memoria de mi padre José I. Véliz, por su apoyo incondicional durante tuvo
vida y que soñó conmigo lo que hoy es una realidad.
A mi madre Hilda R. Rosales, hermanos y hermanas. Gracias por su incondicional
apoyo, amor y confianza. ¡Ustedes son mi inspiración!
A todos los que fueron y son parte de JOCRER (Jóvenes Cristianos de EARTH)
durante estos cuatro años. ¡Gracias por su apoyo!
A la familia Calvo-Brenes, por ser mi familia en Costa Rica.
iii
AGRADECIMIENTO
A Dios por brindarme la oportunidad de llegar hasta aquí y por estar conmigo en
las buenas y las malas.
Al profesor Manuel Cerrato por su apoyo y tiempo incondicional en la realización
de este trabajo, y tener parte activa en mi formación profesional.
Al profesor Humberto Leblanc por su acertado aporte en la realización de este
trabajo y formación profesional.
A todos los profesores de la Universidad EARTH, que de una u otra manera
contribuyeron a mi formación profesional.
A mi familia por apoyarme en todo lo que he emprendido desde que inicié mi
educación primaria.
A mis amigos y hermanos de JOCRER por apoyarme en sus oraciones y estar con
migo en momentos de tristeza y alegría.
A NORAD por darme la oportunidad de estudiar en EARTH.
A todos los integran Honduras Outreach Inc, por su apoyo desde mis primeros
años de educación secundaria.
A Juan Pablo Aguilera por animarme y ayudarme a tener mayor visión.
A Carlos O. Colindres, Marco González, Pablo González y Walther Cruz por
apoyarme en el establecimiento de este estudio.
iv
RESUMEN Muchas empresas agrícolas, grandes y pequeñas, de la zona Tropical Húmeda de
Costa Rica, generan grandes cantidades de desechos que provienen del
procesamiento de sus productos o son productos de rechazo. El manejo de estos
desechos representa un problema principalmente desde el punto de vista
ambiental. Una alternativa en el manejo de esos desechos es su conversión en
abonos orgánicos como el bokashi. Tradicionalmente, el bokashi se elabora con
materiales como gallinaza, granza de arroz y semolina. Estos materiales no se
encuentran fácilmente en el trópico húmedo y pueden ser sustituidos por desechos
típicos de esta zona. Un estudio fue establecido para evaluar la calidad nutricional
de bokashis elaborados con desechos del trópico húmedo DE Costa Rica. La
gallinaza, una fuente de N, fue sustituida por bovinaza, cerdaza o una mezcla de
araquis-poró. La semolina, una fuente de C de fácil degradación, fue substituida
por banano, yuca o ñame, mientras que la granza de arroz, una fuente de C de
lenta degradación, fue sustituida por raquis de banano. El experimento tenía 10
tratamientos, repetidos 3 veces, un control que fue el bokashi tradicional y 9
combinaciones de los 3 substitutos de la gallinaza y los 3 substitutos de la
semolina. Después de 21 días de degradación, se determinaron los contenidos de
N, C, P, K, Ca, Mg, Cu, Zn y Mn y las relaciones C:N y C:P de los bokashis. Los
resultados muestran que los contenidos de los nutrientes de los tratamientos 2 al
10 fueron iguales o mejores que los del control. Los resultados también indican
que las fuentes de C no tuvieron un efecto significativo sobre los contenidos de los
nutrientes o sobre las relaciones C:N y C:P de los tratamientos 2 al 10. Las
fuentes de N si tuvieron un efecto significativo sobre los contenidos de N, C, P, K
Cu, Ca y Zn y sobre las relaciones C:N y C:P de los tratamientos. Una de las
mejores fuentes de N resultó ser la cerdaza. En general, todas las fuentes de N y
de C produjeron bokashis de calidad similar o mejor que el bokashi tradicional y,
por lo tanto, pueden ser usadas como substitutos de la gallinaza y de la semolina
en la producción de bokashi.
Palabras claves: abonos orgánicos, bokashi, boñiga, compost, estiércol.
v
Vélex, L. 2002. Comparación de la calidad de bokashis elaborados con desechos
de fincas del trópico húmedo de Costa Rica. Universidad EARTH. Guácimo,
Costa Rica. 48 p.
vi
ABSTRACT Management of agricultural and animal wastes from large and small farms has
become an increasing concern in the tropic humid region of Costa Rica. Large
amounts of agricultural waste are generated as by-products of crop production,
from processing plants or agricultural products that do not meet market standards.
Production of organic fertilizers may be an alternative to the current management
of those wastes. Bokashi is an organic fertilizer produced from chicken manure,
wheat semolina and rice bran. These ingredients are not commonly found in this
region and can be substituted for agricultural and animal wastes found in the area.
An experiment was established to study the nutritional quality of bokashis
produced with agricultural and animal wastes commonly found in the tropic humid
region of Costa Rica. Chicken manure, the source of N, was substituted with cow
manure, swine manure or a mixture of two legumes, araquis and poró. Wheat
semolina, the source of easily degradable C, was substituted with bananas, yucca
or yam. Rice bran, the source of slowly degradable C, was substituted with
banana stalks. Ten treatments, replicated 3 times, were established. Regular
bokashi was used as a control, treatment 1, and treatments 2 to 10 were formed by
substituting sources of N and C in the regular bokashi. All treatments were left to
decompose for 21 days and then were analyzed for N, C, P, K, Ca, Mg, Mn, Zn
and Cu contents. C:N and C:P ratios were calculated. The results show that
nutrient contents and C:N and C:P ratios of treatments 2 to 10 were equal or better
than those of the control. No significant differences in nutrient contents and C:N or
C:P ratios were found between the sources of easily degradable C, for any N
source. Significant differences in N, C, P, K, Ca, Cu and Zn content and C:N and
C:P ratios were found between the N sources. Swine manure gave slighter better
results than the other N sources. In general, all sources of N and easily
degradable C may yield bokashi of equal or higher quality than the chicken manure
bokashi and, therefore, can be used as substitutes for chicken manure and
semolina in bokashi production.
Key words: bokashi, compost, manure, organic fertilizer.
vii
TABLA DE CONTENIDO
Página DEDICATORIA................................................................................................... iii AGRADECIMIENTO........................................................................................... iv RESUMEN........................................................................................................... v ABSTRACT....................................................................................................... vii TABLA DE CONTENIDO ................................................................................. viii LISTA DE CUADROS ........................................................................................ ix LISTA DE FIGURAS ........................................................................................... x
1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................. 1
2. OBJETIVOS..................................................................................................... 9
2.1. Objetivo general ........................................................................................ 9 2.2. Objetivos específicos ................................................................................ 9
3. MATERIALES Y MÉTODOS ......................................................................... 10
3.1. Localización del experimento.................................................................. 10 3.2. Diseño experimental ............................................................................... 10 3.3. Elaboración del bokashi .......................................................................... 11 3.4. Recolección de muestras........................................................................ 13 3.5. Análisis químico ...................................................................................... 13 3.6. Método de análisis de datos ................................................................... 14
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ...................................................................... 15
5. CONCLUSIONES .......................................................................................... 30
6. LITERATURA CITADA.................................................................................. 31
viii
LISTA DE CUADROS
Cuadro página Cuadro 1. Contenido de macronutrientes de algunos de los materiales
tradicionales de un bokashi..............................................................................6
Cuadro 2 Contenido de micronutrientes de algunos de los materiales
tradicionales de un bokashi..............................................................................7
Cuadro 3. Contenido de micronutrientes en algunos materiales alternativos
para la elaboración de bokashi. .......................................................................7
Cuadro 4. Contenido de macronutrientes de algunos de los materiales
alternativos para la elaboración de bokashi. ....................................................8
Cuadro 5. Cantidades y materiales usados en los diferentes tratamientos. ..........12
Cuadro 6. Análisis de varianza del contenido de N, C, P, K, Ca y Mg de los
diferentes bokashis. .......................................................................................18
Cuadro 7. Análisis de varianza del contenido de Cu, Zn y Mn y la relación
C:N y C:P de los diferentes bokashis. ............................................................20
Cuadro 8. Análisis de varianza de los contenidos de N, P, K, Ca y Mg de
los tratamientos en función de la fuente de N. ...............................................27
Cuadro 9. Análisis de varianza de los contenidos de Cu, Zn y Mn y de las
relaciones C:N y C:P en los tratamientos en función de la fuente de N. ........29
ix
LISTA DE FIGURAS
Figura Página
Figura 1. Montículos de bokashi al inicio del proceso. .......................................... 13
Figura 2. Montículos de bokashi al final del proceso............................................. 14
Figura 3. Contenidos de N, C, P, K, Ca y Mg en los tratamientos......................... 17
Figura 4. Contenidos de Cu, Zn y Mg en los tratamientos. ................................... 19
Figura 5. Relación C:N y C:P en los tratamientos. ................................................ 21
Figura 6. Contenido de N, C, P, K, Ca y Mg en función de las fuentes de N. ....... 23
Figura 7. Contenido de Cu, Zn y Mn en función de las fuentes de N. ................... 25
Figura 8. Relación C:N y C:P en función de las fuentes de N. .............................. 28
x
1. INTRODUCCIÓN
La Región Tropical Húmeda de Costa Rica es una zona en la que se
encuentra una amplia variedad de empresas agrícolas, grandes y pequeñas, que
generan cantidades altas de desechos. Estos desechos generalmente son
productos de rechazo que no reúnen las características exigidas por el mercado o
son productos que no se lograron colocar en el mercado internacional o en el
mercado nacional. Estos desechos requieren de un sistema de manejo adecuado,
el cual algunas veces es inexistente.
Los desechos típicos generados en las fincas grandes de la zona son:
Banano (Musa spp.), raquis de banano, piñas (Ananas comosus) y los desechos
del procesamiento de la misma. Russo y Hernández (1995), afirman que en 1995
en Costa Rica se generaron 270 000 toneladas de banano y 225 000 toneladas
de raquis de banano como desecho. Por otro lado, las explotaciones pecuarias
generan estiércol de ganado vacuno y porcino.
Los desechos típicos generados en las fincas pequeñas son: Yuca (Manihot
esculenta), ñame (Dioscorea alata), banano, estiércol de ganado vacuno y
porcino, y otros desechos generados al final de los ciclos productivos de los
diferentes cultivos. A estos desechos en algunos casos no se les da ningún uso y
son acumulados en el campo o arrojados a rios o quebradas, convirtiéndose en
fuentes de contaminación.
La búsqueda de alternativas para el manejo de estos desechos es de suma
importancia, ya que las regulacions ambientales se están haciendo más estrictas y
los consumidores se están volviendo más sensibles sobre el impacto que haya
causado un producto que ellos consumen sobre el medio ambiente durante su
proceso productivo. La producción de abonos orgánicos a partir de estos
desechos es una alternativa viable para el manejo de los mismos, tanto para
fincas pequeñas y grandes.
1
Los abonos orgánicos pueden sustituir parcial o completamente la cantidad
total de fertilizantes químicos aplicados cada año en algunas, resultando en una
reducción de los costos de producción. Los abonos orgánicos también contribuyen
al mejoramiento de las propiedades físicas del suelo; entre otras están, la
coloración, la formación de agregados, la ventilación, la porosidad y una mayor
absorción y retención de agua. También mejoran las propiedades químicas del
suelo mediante el aporte de nutrientes, el incremento de la capacidad de
intercambio catiónico (CIC) y un mejor control del pH. Además, mejoran las
propiedades microbiológicas del suelo al producir sustancias inhibidoras y
activadoras de crecimiento, importantes en el desarrollo de microorganismos
benéficos, tanto para degradar la materia orgánica del suelo como para favorecer
el desarrollo del cultivo (ITCR, 2002.; Arias, 2001).
Existen diferentes tipos de abonos orgánicos depediendo del proceso de
elaboración que estos llevan. Entre ellos están el composte y el bokashi. El
composte, conocido también como ″compost″ o composta, se obtiene de un
proceso de biodegradación aeróbico, mediante el cual los microorganismos
reducen y transforman los desechos orgánicos de una forma rápida bajo
condiciones controladas. (Escribano, et al., sf.; Johnson, 1996.; FAO, 1991.; Rynk,
et al., 1992). Los procesos de degradación en el compostaje son los mismos que
ocurren naturalmente bajo un bosque, donde los restos de materiales vegetales y
animales son degradados por hongos y bacterias, en presencia de aire, agua y
calor (Hazmat, 2002). Según Rynk et al. (1992), en el proceso de compostaje hay
tres grupos principales de microorganismos, los hongos, las bacterias y los
actinomicetos.
El proceso de compostaje pasa por cuatro fases. La primera fase es la
mesófila, en la cual el material orgánico se encuentra a temperatura ambiente y
hay una rápida multiplicación de microorganismos mesofílicos cuyo proceso
metabólico incrementa la temperatura y genera ácidos orgánicos que bajan el pH
del material. El desarrollo óptimo de estos microorganismos se da entre 25 y 30°C,
2
con capacidad de crecimiento entre 15 y 45°C (Alexander, 1980 y Buckman y
Brady, 1991).
La segunda fase es la termofílica que inicia cuando la temperatura alcanza
los 45 ºC. Hay multiplicación de hongos termófilos, los cuales transforman el
nitrógeno (N) en amoníaco (NH3), volviendo alcalino el medio. En esta etapa los
microorganismos típicos de la etapa mesofílica mueren o se vuelven latentes
(EMISON, 2002.; Rynk, et al., 1992). Al sobrepasar los 60 ºC (EMISON, 2002), o
los 65°C (Alexander, 1980), desaparecen los hongos termofílicos y aparecen
ciertas especies de bacterias esporígenas y actinomicetos que descomponen las
células, proteínas y hemicelulosas. Cuando la temperatura vuelve a bajar de los
60 ºC aparecen y se multiplican los hongos termófilos, degradando la celulosa.
Cuando la temperatura desciende de los 40 ºC, reaparecen los microorganismos
mesófilos, iniciando su actividad y el pH vuelve a descender. A esta fase se le
conoce como de enfriamiento (EMISON, 2002.; Buckman y Brady, 1991).
La última fase es la de maduración, en la cual el material permanece en
reposo a temperatura ambiente y ocurren algunas reacciones secundarias de
condensación y polimerización. En esta etapa se destaca la actividad de los
actinomicetos y hongos. (EMISON, 2002.; Infoagro.com, 2002.; Rynk, et al., 1992).
El bokashi, cuyo nombre en Japonés significa "materia orgánica
fermentada" o “fertilizante orgánico fermentado” (Arias, 2001 y RAC, 2002) es un
tipo de abono fermentado, producto de un proceso de degradación anaeróbica o
aeróbica de materiales de origen animal y vegetal, el cual es más acelerado que el
del compostaje, permitiendo obtener el producto final de forma más rápida y por
tanto, con un mayor contenido de energía que el composte tradicional.
Según la RAC (2002) y KIWITAIKI (2002), el propósito del bokashi es
activar e incrementar la actividad microbiana del suelo, ya que es alto en materia
orgánica, energía y microorganismos, pero bajo en elementos inorgánicos. Entre
las ventajas que proporciona el bokashi se pueden mencionar: aumento de
3
microorganismos benéficos en el suelo, incremento de la biodiversidad,
producción de abono en un menor tiempo, no produce malos olores y proporciona
sustancias orgánicas como aminoácidos, vitaminas, ácidos orgánicos, enzimas,
hormonas y sustancias antioxidantes (FAO, 1991).
Un bokashi tradicional se prepara con materiales como cascarilla de arroz
(Oriza sativa), gallinaza, tierra de bosque, bokashi, levaduras, carbón, carbonato
de calcio (CaCO3), semolina de trigo (Triticum aestivum) melaza de caña
(Saccharum officinarum) y agua. La cascarilla de arroz facilita la aireación, la
filtración de humedad, aumenta la actividad biológica, facilita el desarrollo de las
raíces y es una fuente constante de carbono (C) debido a su degradación lenta.
Además, es una fuente de sílice (Arias, 2001), el cual ayuda a prevenir el ataque
de ciertas plagas y enfermedades de algunos cultivos. Restrepo (2001) afirma que
la cascarilla carbonizada aporta principalmente P y K, ayudando a corregir la
acidez de los suelos. La cascarilla de arroz puede ocupar hasta un 33% de la
cantidad total de ingredientes y puede ser sustituida por desechos como cascarilla
de café, pajas secas u otro tipo de fibras (CEDAF, 2002).
De acuerdo con Restrepo (2001), la gallinaza es el material que resulta de
la mezcla de excretas de las aves, con aserrín u otro tipo de cama que se les haya
colocado. La gallinaza es recolectada en las fincas avícolas cada vez que sale un
lote de aves y es aplicada directamente al campo o usada como materia prima
para elaborar abonos orgánicos. La gallinaza es la principal fuente de N en un
bokashi tradicional. Es importante recalcar que en la gallinaza el 50% del N total
no es proteico, sino que se encuentra en forma de un ácido úrico, un compuesto
que se hidroliza rápidamente en forma muy similar a la urea, aunque es menos
soluble que la misma (CEDAF, 2002). De acuerdo con Arias (2001) y Restrepo
(2001), la gallinaza también contiene cantidades pequeñas de fósforo (P), potasio
(K), calcio (Ca), magnesio (Mg), hierro (Fe), manganeso (Mn), zinc (Zn), cobre
(Cu) y boro (B). La gallinaza de mejor calidad es la que proviene de gallinas
ponedoras, debido a que no reciben cantidades excesivas de antibióticos que
4
podrían influir en la población mirobiana (Restrepo, 2001). Este ingrediente pude
ser sustituido por otro tipo de estiércol u otra fuente de nitrógeno.
La tierra de bosque puede ocupar hasta un 33% de la cantidad total del
bokashi y tiene las funciónes de homogenizar físicamente la distribución de la
humedad entre todos los ingredientes y la de retener, filtrar y liberalizar
equilibradamente los elementos al suelo. Además, inocula al bokashi con
microorganismos que degradan naturalmente la materia orgánica en el bosque
(CEDAF, 2002).
La función del bokashi y las levaduras, junto a la tierra de bosque, es
inocular con microorganismos que inicien el proceso de fermentación. El bokashi
usado como inoculante es el mismo que se ha producido en preparaciones
anteriores (Restrepo, 2001).
De acuerdo con Restrepo (2001) el carbón mejora las características físicas
del suelo con mayor aireación, absorción de humedad y calor. Su alta porosidad
favorece la actividad de microorganismos y es capaz de retener, filtrar y liberar los
elementos gradualmente, lo que impide una pérdida y lavado de los mismos en el
suelo. Según Arias (2001), el carbón también ayuda a reducir los malos olores y
es una fuente de carbono.
El carbonato de calcio es otro componente generalmente usado en la
elaboración de bokashi. Su función es regular la acidez de los materiales durante
la fermentación y aportar minerales como Ca y Mg (CEDAF, 2002.; Restrepo,
2001).
La semolina de trigo y la melaza de caña son las principales fuentes de
energía para iniciar la fermentación. Arias (2001) afirma que la melaza de caña
incrementa la actividad microbiana y es rica en otros macronutrientes como K, Ca,
Mg y en micronutrientes. Además, este mismo autor dice que la semolina es una
fuente importante de P orgánico y de Mg.
5
En los Cuadros 1 y 2, se observan los contenidos nutricionales de la
cascarilla de arroz, la melaza y la gallinaza. La calidad final del bokashi,
dependerá en gran manera de la calidad nutricional de estos ingredientes. Las
concentraciones de los diferentes elementos varían de acuerdo con las fuentes.
Cuadro 1. Contenido de macronutrientes de algunos de los materiales tradicionales de un bokashi.
Material N P K Ca Mg Si ---------------------------------------------%------------------------------------------- Gallinaza1 1.9-4.3 1.3-3.9 2.2-2.5 4.2-6.5 0.4-0.5 - Gallinaza2 5.2 1.7 1.4 - - - Gallinaza3 2.1-3.1 2.1-2.8 1.7-3.3 5.6-1.1 0.4-1.0 - Gallinaza4 2.8 2.1 2.0 6.1 0.5 - Cascarilla1 0.4-1.9 0.03-0.1 0.2-0.3 0.02-0.03 0.02-0.06 - Cascarilla5 - 0.05 0.3 - 1.3 8.5 Melaza1 0.5-2.4 0.05-0.09 1.5-3.7 0.6-0.9 0.4-0.5 - Melaza6 0.7 0.02 - 0.3 0.04 -
1Vargas, 1984. 2 Greshman, et al., 1990. 3 Botero, 1984. 4 Hernández y Cruz, 2002. 5 Naranjo y Lara, 2001. 6 Ruiloba y Ruíz, 1979.
Materiales como la cascarilla de arroz, semolina y gallinaza no se
encuentran fácilmente disponibles en el Trópico Húmedo de Costa Rica. Por lo
tanto, en la elaboración de bokashi es necesario sustituir dichos materiales por
otros típicos de esa zona. La gallinaza puede ser sustituida por bovinaza, cerdaza
y algunas plantas forrajeras altas en proteína como el poró (Erytrina poeppigiana)
y el maní forrajero (Arachis pintoi). La cascarilla de arroza puede ser sustituida por
el raquis de banano. El banano, ñame y la yuca pueden sustituir a la semolina. En
los Cuadros 3 y 4 se presentan los contenidos nutricionales de algunos de estos
6
materiales. El contenido nutricional de los ingredientes varía según las fuentes,
por lo que es necesario establecer rangos para realizar comparaciones.
Cuadro 2 Contenido de micronutrientes de algunos de los materiales
tradicionales de un bokashi. Material Cu Fe Zn Mn B -----------------------------------------mg/kg------------------------------------ Gallinaza1 28 -41 4765-9455 164-239 534-601 - Gallinaza2 610 - 255 345 30 Gallinaza3 47-94 1000-4000 210-448 190-450 - Cascarilla1 1.7-3.3 42.10-325.2 11-50 107-152 - Cascarilla4 240 240 7 126 - Melaza1 27-70 440-2220 39-65 43-113 -
1 Vargas, 1984. 2 Greshman, et al., 1990. 3 Botero, 1984. 4 Naranjo y Lara, 2001.
Cuadro 3. Contenido de micronutrientes en algunos materiales alternativos para la elaboración de bokashi.
Material Cu Fe Zn Mn B ---------------------------------------mg/kg------------------------------- Arachis1 4-10 50-100 20-40 20-50 - Banano2 6-8 90-179 42-44 12-12 - Yuca2 5-6 960-1484 28-39 23-33 - Yuca3 2 17 14 3 Bovinaza4 13 602 130 175 -
1 Nuttin, 1996. 2 Vargas, 1984. 3 Buitrago, 1990. 4 Arzola, et al., sf.
7
Cuadro 4. Contenido de macronutrientes de algunos de los materiales alternativos para la elaboración de bokashi.
Material N P K Ca Mg -------------------------------------------%---------------------------------------- Arachis1 1.3-1.5 0.19-0.2 0.6-1.0 0.3-0.4 0.1-0.2 Banano2 0.7-0.9 0.08-0.1 2.7-3.1 0.01-0.03 0.05-0.07 Yuca2 0.3-0.5 0.1-0.1 0.03-1.4 0.02-0.03 0.03-0.07 Yuca3 0.2 0.2 0.3 0.10 0.03 Bovinaza4 1.5 1.2 1.51 3.2 0.5 Bovinaza5 1.9 1.2 0.6 4.8 0.5 Cerdaza6 1.2-2.1 0.5-3.2 0.6-1.3 - - Cerdaza7 0.5 0.1 0.4 0.6 0.1 Poró8 3.3
1 Nuttin, 1996. 2 Vargas, 1984. 3 Buitrago, 1990. 4 Arzola, et al., sf.
5 CINA, 1993, citado por Hernández y Cruz, 2002. 6 Morales, et al., 2000. 7 Mendoza, 1997. 8 Hinestroza, el al., 1994.
El propósito de este trabajo es evaluar y comparar la calidad nutricional de
bokashis elaborados a partir de diferentes mezclas de materiales de desecho, que
comúnmente se generan en las fincas del Trópico Húmedo de Costa Rica.
8
2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL
Comparar la calidad nutricional de bokashis elaborados con diferentes mezclas de
desechos generados en fincas del Trópico Húmedo de la Zona Atlántica de Costa
Rica.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Cuantificar los contenidos de C, N, P, K, Ca, Mg, Cu, Zn, y Mn en 10
bokashis elaborados a partir de mezclas de bovinaza, cerdaza o aráquis-
poró, como fuentes de N, con banano, yuca o ñame, como fuentes de C.
• Establecer las relaciones C:N y C:P de los bokashis
• Evaluar la calidad nutricional de los bokashis a través del análisis y
comparación de sus contenidos de C, N, P, K, Ca, Mg, Cu, Zn y Mn y de
las relaciones C:N y C:P.
9
3. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. LOCALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO
El experimento se realizó en las instalaciones de la Finca Integrada
Orgánica (FIO) de la Universidad EARTH, la cual está ubicada en el Cantón de
Guácimo, Provincia de Limón, Costa Rica. La FIO se encuentra a 95 msnm, tiene
una temperatura media de 25 °C y una precipitación pluvial anual promedio de
3400 mm.
3.2. DISEÑO EXPERIMENTAL
El diseño experimental utilizado fue un diseño completamente al azar (DCA)
con 10 tratamientos repetidos tres veces. El tratamiento 1 constituyó un control
que consistió en una mezcla de los materiales tradicionalmente usados en la
preparación de bokashi. Los tratamientos del 2 al 10 se constituyeron al sustituir
algunos de los componentes del tratamiento 1 por materiales o desechos de fincas
del trópico húmedo. El modelo estadístico que describe este diseño experimental
es:
yij = µ + ti + εij
El Cuadro 5 presenta las combinaciones de los ingredientes
correspondientes a cada tratamiento. En los tratamientos del 2 al 10, la gallinaza
del tratamiento 1 fue sustituida por bovinaza, cerdaza o una mezcla en partes
iguales en peso de araquis y poró. En estos tratamientos, la gallinaza, la bovinaza,
la cerdaza y el aráquis-poró fueron usados como fuentes de N. Además, la granza
o cascarilla de arroz del tratamiento control fue sustituida en todos los tratamientos
por ráquis de banano. La cascarilla de arroz y el raquis de banano fueron usados
como fuente de C de lenta degradación. También, la semolina del tratamiento
control fue sustituida por banano, yuca o ñame. La semolina, el banano, la yuca y
el ñame fueron usados como fuentes de C de rápida degradación. El carbón y la
10
cal, que generalmente son ingredientes básicos del bokashi tradicional, fueron
omitidos de todos los tratamientos, debido a que estos materiales no siempre se
encuentran disponibles en la mayoría de las fincas de la Zona Atlántica de Costa
Rica. Todos los materiales que formaron parte de los tratamientos fueron
agregados en cantidades recomendadas para un bokashi tradicional.
3.3. ELABORACIÓN DEL BOKASHI
Antes de mezclar los ingredientes de cada tratamiento, los materiales de
tamaños grandes, como la yuca, el ñame, el banano, el raquis de banano, el
araquis y el poró, fueron partidos en trozos pequeños de aproximadamente uno o
dos centímetros. Posteriormente, todos estos materiales fueron secados
parcialmente a la sombra durante tres días. Luego, los ingredientes
correspondientes a cada tratamiento fueron mezclados de acuerdo a las
cantidades que se especifican en el Cuadro 5. Para efectuar el mezclado, los
materiales fueron ordenados en capas y luego con la ayuda de una pala fueron
volteados hasta formar un montículo lo más uniforme posible. Durante el mezclado
de los ingredientes se agregó agua para asegurar que el contenido de humedad
de cada montículo fuera alrededor del 40%. Las tres repeticiones de cada
tratamiento fueron mezcladas individualmente.
Los montículos fueron ordenados de acuerdo al diseño completamente al
azar previamente establecido. Cada montículo del tratamiento 1 (control) tenía un
total de 44,7 kg de materiales, mientras que los montículos del resto de los
tratamientos tenían un total de 43,7 kg de materiales. Esta diferencia en peso se
debe a la adición de carbón y de cal al tratamiento 1.
El experimento fue llevado a cabo a través de un tiempo de 21 días.
Durante la fase termofílica, la temperatura de cada montículo fue supervisada
diariamente para asegurar que ésta no sobrepasase los 60 °C. Las pilas fueron
volteadas cada dos días para asegurar una degradación uniforme.
11
Cuadro 5. Cantidades y materiales usados en los diferentes tratamientos.
Tratamientos
Cantidad 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
14.00 kg Gallinaza Bovinaza Bovinaza Bovinaza Cerdaza Cerdaza Cerdaza Araquis-poró Araquis-poró Araquis-poró
14.00 kg Cascarilla de Arroz
Raquis banano
Raquis banano
Raquis banano
Raquis banano
Raquis banano
Raquis banano
Raquis banano
Raquis banano
Raquis banano
14.00 kg
Tierra Tierra Tierra Tierra Tierra Tierra Tierra Tierra Tierra Tierra
0.68 kg Bokashi Bokashi Bokashi Bokashi Bokashi Bokashi Bokashi Bokashi Bokashi Bokashi
0.91 kg Semolina Banano Yuca Ñame Banano Yuca Ñame Banano Yuca Ñame
0.06 L Melaza Melaza Melaza Melaza Melaza Melaza Melaza Melaza Melaza Melaza
0.02 kg Levadura Levadura Levadura Levadura Levadura Levadura Levadura Levadura Levadura Levadura
0.09 kg Carbón
0.91 kg Cal
12
3.4. RECOLECCIÓN DE MUESTRAS
A los 21 días después de haber iniciado el experimento, cada montículo fue
mezclado completamente y luego muestreado dividiéndolo en cuatro partes.
Luego, una de esas partes fue mezclada completamente y dividida de nuevo en
cuatro partes. Este procedimiento se siguió hasta obtener una muestra de 0,5 kg.
La muestra fue secada al aire y luego molida para reducir su tamaño de partícula.
Figura 1. Montículos de bokashi al inicio del proceso.
3.5. ANÁLISIS QUÍMICO
Todos los análisis químicos de las muestras fueron realizados por el
Laboratorio de Suelos y Aguas de la Universidad EARTH. Los análisis de cada
muestra fueron realizados en triplicado. Todas las muestras fueron analizadas
para C orgánico, N total, K, P, Ca, Mg, Mn, Zn y Cu. El C orgánico fue cuantificado
por gravimetría, el N total fue cuantificado por el método de Kjeldahl y el P fue
13
cuantificado por colorimetría. El K, Ca, Mg, Mn, Zn y Cu fueron cuantificados por
absorción atómica.
Figura 2. Montículos de bokashi al final del proceso.
3.6. MÉTODO DE ANÁLISIS DE DATOS
Los datos fueron analizados a través de un análisis de varianza (ANOVA)
usando el paquete estadístico SAS (Statistical Analysis System, Inc). Como parte
del análisis, la prueba de Duncan fue usada para evaluar las diferencias entre los
promedios de cualquiera de las variables que formaron parte del análisis de
varianza. El nivel de significancia usado en la prueba de Duncan fue de un 5% (α
= 0.05).
14
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La calidad de un abono orgánico es evaluada por el contenido de aquellos
nutrientes necesarios para el desarrollo de uno o más cultivos y por su potencial
de liberar dichos nutrientes, esto último se conoce como el potencial de
mineralización. El potencial de mineralización que un abono posee puede ser
estimado indirectamente a través de las relaciones C:nutrientes. La relación C:N
es una de las más importantes debido a que el contenido de N de un abono
determinará en gran medida la facilidad con que el abono será degradado por los
microorganismos después de su aplicación. En este estudio, la calidad de varios
bokashis fue evaluada comparando los contenidos de nutrientes y las relaciones
C:N de los diferentes abonos.
Los contenidos de N, C, P, K, Ca y Mg obtenidos en los tratamientos se
presentan en la Figura 3. Un análisis de varianza de esos resultados (Cuadro 6)
demuestra que el efecto de los tratamientos fue significativo únicamente sobre los
contenidos de N, C y Ca. En esta y cualquier otra figura se usan letras únicamente
cuando la fuente de variabilidad fue estadísticamente significativa. La Figura 3
muestra que los contenidos de N fueron significativamente diferentes entre
algunos de los tratamientos que tenían diferentes fuentes de N (bovinaza, cerdaza
o araquis-poró). Esta observación sugiere que la fuente de N podría haber tenido
un efecto sobre el contenido de N de los tratamientos. La Figura 3 también
muestra que no hubo diferencias significativas en los contenidos de N entre
tratamientos que tenían la misma fuente de N pero que tenían diferente fuente de
C de fácil degradación (banano, yuca o ñame). Esta observación sugiere que la
fuente de C no influyó en el contenido de N de los tratamientos.
Aunque el contenido de C de un abono no presenta ningún beneficio para
un cultivo, evaluar su contenido es importante debido a que el contenido del
mismo forma parte del cálculo de la relación C:N. El contenido de C fue
significativamente mayor en el tratamiento control que en el resto de los
15
tratamientos, entre los cuales no hubo variaciones significativas en el contenido
de C. Esto posiblemente se deba a la presencia de la granza o cascarilla de arroz
que es usada como fuente de C en la elaboración del bokashi tradicional. La
granza de arroz es una fuente de C de degradación más lenta que cualquier otro
de los materiales usados en los otros tratamientos. Además, el tratamiento control
también llevaba gallinaza como fuente de N y este material es generalmente
mezclado con aserrín de madera para mejorar su manejo en las granjas de
producción avícola. El aserrín es básicamente celulosa la cual contiene
cantidades bastante elevadas de C. Únicamente en el control se usó granza de
arroz como fuente de C, en los otros tratamientos se utilizó raquis de banano, el
cual se degrada más rápido que la granza de arroz.
La mayoría de los tratamientos no presentaron diferencias significativas en
sus contenidos de Ca. Estos resultados sugieren que la fuente de N influyó muy
poco en el contenido de Ca de los tratamientos. Además, se observa en la Figura
3 que los tratamientos con una misma fuente de N pero con diferentes fuentes de
C de fácil degradación no muestran diferencias significativas en sus contenidos de
Ca, sugiriendo, al igual que para los contenidos de N, que la fuente de C de fácil
degradación no influyó sobre los contenidos de Ca de los tratamientos.
El efecto de los tratamientos sobre los contenidos de P, K y Mg no fue
significativo (Cuadro 6). Esta observación indica que los materiales usados en los
diferentes tratamientos no influyen del todo sobre los contenidos de P, K y Mg.
Los contenidos de Cu, Zn y Mn obtenidos en todos los tratamientos se
presentan en la Figura 4. A pesar de que pareciera que hubo ciertas diferencias
en los contenidos de estos nutrientes entre los diferentes tratamientos, un análisis
de varianza de estos resultados (Cuadro 7) claramente indica que los tratamientos
no tuvieron ningún efecto significativo sobre los contenidos de esos nutrientes.
Estos resultados indican que los materiales usados en los tratamientos no
presentaron efecto alguno sobre los contenidos de Cu, Zn y Mn.
16
Con
teni
do d
e N
(%)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
Contenido de C
(%)
0
5
10
15
20
25
30
Con
teni
do d
e P
(%)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Tratamiento
Con
teni
do d
e C
a (%
)
0
1
2
3
4
Contenido de K (%
)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
Contenido de M
g (%)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
Gallinaza (control)
Bovinaza banano
Bovinaza yuca
Bovinaza ñame
Cerdaza ñame
Cerdaza yuca
Cerdaza banano
Araquis-poró ñame
Araquis-poró yuca
Araquis-poró banano
Gallinaza (control)
Bovinaza banano
Bovinaza yuca
Bovinaza ñame
Cerdaza ñame
Cerdaza yuca
Cerdaza banano
Araquis-poró ñame
Araquis-poró yuca
bb b
ab ab ab abb
a
b
a
bc bc bc bc bc bcc cb
a
bc bc
abc abc
aba
bc
abc abc
Araquis-poró banano
Figura 3. Contenidos de N, C, P, K, Ca y Mg en los tratamientos.
Las relaciones C:N y C:P de los tratamientos se presentan en la Figura 5.
En esta figura se observa que las relaciones C:N de todos los tratamientos con
excepción del control son menores que 20:1. Además, se observa que las
relaciones C:P de todos los tratamientos fueron menores que 200:1. Estos
resultados indican que todos los tratamientos tienen un potencial de mineralización
17
de C y P óptimo. Un abono tiene un potencial de N óptimo cuando su relación C:N
es menor que 20:1. Si la relación C:N es mayor que 30:1 la aplicación de ese
abono a un suelo puede conllevar a inmovilizar formas disponibles de N en el
suelo, un proceso contrario a la mineralización.
Cuadro 6. Análisis de varianza del contenido de N, C, P, K, Ca y Mg de los
diferentes bokashis.
Fuente GL Suma de
cuadrados Cuadrado
medio Valor de F Pr > F
N Tratamientos 9 0,39083 0,04343 2,44 0,0460 Error 20 0,35524 0,01746 Total corregido 29 0,74607
C Tratamientos 9 204,86 22,762 15,53 0,0001 Error 20 29,307 1,4653 Total corregido 29 234,17
P Tratamientos 9 0,51024 0,56693 2,12 0,0774 Error 20 0,53433 0,02672 Total corregido 29 1,0446
K Tratamientos 9 1,1791 0,13099 1,39 0,2565 Error 20 1,8836 0,09418 Total corregido 29 3,0625
Ca Tratamientos 9 10,438 1,1598 2,46 0,0449 Error 20 9,4257 0,47129 Total corregido 29 19,864
Mg Tratamientos 9 0,18674 0,02074 0,64 0,7514 Error 20 0,64954 0,03248 Total corregido 29 0,83628
18
Cuando la relación C:N del abono se encuentra entre 20:1 y 30:1 puede
ocurrir mineralización, inmovilización o ambos procesos (PPI, 1996). La relación
C:N del control resultó dentro de este último rango, por lo tanto, su potencial de
mineralización no sería el óptimo. En el caso de la relación C:P, el potencial de
mineralización de P de un abono es óptimo cuando dicha relación es menor que
200:1 C
onte
nido
de
Cu
(%)
0
50
100
150
200
F N
Con
teni
do d
e Z
n (%
)
0
20
40
60
80
100
120
140
Tratamiento
Con
teni
do d
e M
n (%
)
0
200
400
600
Gallinaza (control)
Bovinaza banano
Bovinaza yuca
Bovinaza ñame
Cerdaza ñame
Cerdaza yuca
Cerdaza banano
Araquis-poró ñame
Araquis-poró yuca
Araquis-poró banano
Figura 4. Contenidos de Cu, Zn y Mg en los tratamientos.
Las relaciones C:P mayores que 300:1 en un abono conducen a una
proceso de inmovilización del P disponible en el suelo (Alexander, 1980). El
análisis de varianza de los resultados de las relaciones C:N y C:P (Cuadro 7)
muestra que los tratamientos tuvieron un efecto significativo sobre dichas
relaciones.
19
Cuadro 7. Análisis de varianza del contenido de Cu, Zn y Mn y la relación C:N y C:P de los diferentes bokashis.
Fuente GL Suma de
cuadrados Cuadrado
medio Valor de F Pr > F
Cu Tratamientos 9 7609,4 845,49 2,23 0,0645 Error 20 7570,0 378,50 Total corregido 29 15179
Zn Tratamientos 9 2287,9 254,21 2,00 0,0551 Error 20 2180,0 109,00 Total corregido 29 4467,9
Mn Tratamientos 9 44743 4971,4 0,52 0,8434 Error 20 19140 9570,0 Total corregido 29 236143
Relación C:N Tratamientos 9 182,00 20,222 19,57 0,0001 Error 20 20,667 1,0333 Total corregido 29 202,67
C:P Tratamientos 9 1888,7 209,85 2,53 0,0401 Error 20 1658,0 82,900 Total corregido 29 3546,7
Las relaciones C:N fueron significativamente menores en todos los
tratamientos que en el tratamiento control. Este resultado es una consecuencia del
alto contenido de C que presentó el tratamiento control (Figura 3), lo cual fue
atribuido anteriormente al uso de la granza de arroz y de la gallinaza, la cual trae
mezclada aserrín, en la preparación del tratamiento control.
20
Los resultados de la Figura 5 muestran claramente que la fuente de C de
fácil degradación no influyó sobre las relaciones C:N de los tratamientos, ya que
las relaciones C:N de los tratamientos que tenían la misma fuente de N pero
diferente fuente de C de fácil degradación no resultaron significativamente
diferentes. Sin embargo, el hecho de que algunos tratamientos que tenían fuentes
de N diferentes hayan presentado relaciones C:N significativamente diferentes
sugiere que la fuente de N pudo haber influido en la relación C:N de los
tratamientos.
F N
Rel
ació
n C
:N
0
5
10
15
20
25
Tratamiento
Rel
ació
n C
:P
0
10
20
30
40
50
60
Gallinaza (control)
Bovinaza banano
Bovinaza yuca
Bovinaza ñame
Cerdaza ñame
Cerdaza yuca
Cerdaza banano
Araquis-poró ñame
Araquis-poró yuca
a
bc bbcd
d cd bcd b bcd cb
a
abc ab
bcbc
c
abcabc
ab ab
Araquis-poró banano
Figura 5. Relación C:N y C:P en los tratamientos.
21
En la Figura 5 también se observa que los tratamientos presentan
relaciones C:P muy parecidas entre sí. Únicamente ciertos tratamientos presentan
diferencias significativas en sus relaciones C:P. Al igual que en los análisis
anteriores, la fuente de N pudo haber influido sobre las relaciones C:P de ciertos
tratamientos mientras que la fuente de C de fácil degradación no influyó sobre
dichas relaciones.
El análisis de los resultados hasta este punto indica que la fuente de C de
fácil degradación usada en todos los tratamientos con excepción del tratamiento
control, no contribuyó significativamente con las variaciones observadas en los
contenidos de nutrientes y las relaciones C:N y C:P de dichos tratamientos.
Además, se ha observado que la fuente de N usada en los tratamientos, con
excepción del tratamiento control, pareciera que pudo haber causado un efecto
sobre los contenidos de los nutrientes en esos tratamientos. Para evaluar la
posibilidad de que la fuente de N haya tenido un efecto directo sobre los
resultados del estudio, los datos fueron analizados en función de dichas fuentes.
Todas las figuras que se presentan a continuación, acompañadas de sus análisis
estadísticos, contienen resultados agrupados por fuente de N
Los contenidos de los elementos mayores, N, C, P, K, Ca y Mg en función
de las fuentes de N se presentan en la Figura 6. El análisis de varianza de los
contenidos de esos nutrientes (Cuadro 8) muestra que la fuente de N tuvo un
efecto significativo sobre los contenidos de N, C, P, K y Ca. La fuente de N no
tuvo un efecto significativo sobre el contenido de Mg. Los contenidos de N de los
tratamientos con cerdaza como fuente de N fueron significativamente mayores que
los contenidos de N de los tratamientos con bovinaza. Los contenidos de N de los
tratamientos con gallinaza, cerdaza o araquis-poró resultaron ser iguales.
Además, los contenidos de N de los tratamientos con gallinaza, bovinaza y
araquis-poró resultaron también ser iguales. Estos resultados sugieren que en la
elaboración de bokashi la cerdaza sería una mejor fuente de N únicamente
22
cuando se compara con la bovinaza. En general, un bokashi podría elaborarse con
cualquiera de la fuentes usadas en este estudio, pero si existe la opción de usar
cerdaza en lugar de bovinaza, se podría esperar que el contenido de N del
bokashi fuese mayor con cerdaza. C
onte
nido
de
N (%
)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
Contenido de C
(%)
0
5
10
15
20
25
30
Con
teni
do d
e P
(%)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Fuente de N
Con
teni
do d
e C
a (%
)
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
Contenido de K
(%)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
Contenido de M
g (%)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Gallinaza
Bovinaza
Cerdaza
Araquis-poró
Gallinaza
Bovinaza
Cerdaza
Araquis-poró
ab b
aab
a
b b b
b b
a
b b
ab
a a
a
b
a
b
Figura 6. Contenido de N, C, P, K, Ca y Mg en función de las fuentes de N.
Con respecto a los contenidos de P, estos resultaron ser significativamente
mayores en los tratamientos con cerdaza que en los tratamientos que contenían
las otras fuentes de N. Los contenidos de P resultaron ser no diferentes entre los
tratamientos con gallinaza, bovinaza o araquis-poró.
23
Las diferencias observadas en los contenidos de K entre los tratamientos
con bovinaza, cerdaza o araquis-poró resultaron no ser significativas. Además, los
resultados muestran que los contenidos de K fueron significativamente diferentes
entre los tratamientos con gallinaza y cerdaza o araquis-poró. Estos resultados
sugieren que el uso de cerdaza y araquis-poró sería una mejor opción en la
elaboración de bokashi.
La cerdaza también dio mejores resultados sobre los contenidos de Ca
comparada con los tratamientos con bovinaza y araquis-poró, pero los contenidos
no fueron diferentes significativamente con los contenidos de los tratamientos con
gallinaza. Los tratamientos con gallinaza presentaron contenidos de Ca similares a
los de cerdaza, debido a que éstos tienen carbonato de calcio (CaCO3) como un
ingrediente adicional.
Los resultados de los contenidos de Cu, Zn y Mn para cada una de las
fuentes de N se presentan en la Figura 7. El análisis de varianza de estos
resultados (Cuadro 9) indica que la fuente de N tuvo un efecto significativo
únicamente sobre los contenidos de Cu y de Zn. Los contenidos de Cu resultaron
no ser significativamente diferentes entre los tratamientos con bovinaza, cerdaza o
araquis-poró como fuente de N. A la vez, los contenidos de Cu fueron menores
significativamente que los contenidos de Cu de todos los tratamientos de las otras
fuentes de N. Los contenidos mayores de Cu observados en los tratamientos con
bovinaza, cerdaza o araquis-poró, pero iguales entre ellos, podrían haberse
debido al hecho de que todos estos tratamientos recibieron raquis de banano
como fuente de C de lenta degradación mientras que los tratamientos con
gallinaza recibieron cascarilla de arroz. El raquis de banano provino de una finca
en la que sulfato de cobre (CuSO4) fue aplicado por muchos años para el
tratamiento de la sigatoca negra (Mycosphaerella fijensis). La presencia de Cu
residual en suelos de fincas bananeras ha sido reportada anteriormente (Martínez
y Daly, 1995) al igual que su acumulación en plantas de banano (Avila y Regalado,
1993). En general, los resultados obtenidos con los contenidos de Cu en función
24
de las fuentes de N sugieren que en un bokashi dichos contenidos no variaran
cuando se use bovinaza, cerdaza o araquis-poró como fuente de N.
Los contenidos de Zn fueron significativamente mayores en los tratamientos
con cerdaza que en todos los otros tratamientos, pero a la vez, dichos contenidos
no presentaron diferencias significativas entre esos otros tratamientos. En este
momento no se cuenta con una explicación de porque la cerdaza produjo que el
contenido de Zn fuera mayor en esos tratamientos. C
on
ten
ido
de
Cu
(%
)
0
4 0
8 0
1 2 0
1 6 0
2 0 0
F N
Co
nte
nid
o d
e Z
n (
%)
0
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
1 2 0
1 4 0
F u e n te d e N
Co
nte
nid
o d
e M
n (
%)
0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
5 0 0
6 0 0
G a llina za
B o v in a za
C e rd a za
A ra q u is -p o ró
b
aa
a
b ba
b
Figura 7. Contenido de Cu, Zn y Mn en función de las fuentes de N.
La Figura 8 presenta los resultados de las relaciones C:N y C:P en función
de las fuentes de N usadas en los tratamientos. El análisis de varianza de esas
relaciones (Cuadro 9) muestra que las fuentes de N tuvieron un efecto
significativo tanto sobre la relación C:N como sobre la relación C:P. Al igual que lo
25
observado en la Figura 5, las relaciones C:N de los tratamientos que contenían
gallinaza fueron mayores significativamente que las relaciones C:N de todos los
otros tratamientos. Como se explica en la discusión de los resultados de la Figura
5, esta observación puede ser explicada por el hecho de que los tratamientos que
contenían gallinaza también contenían granza de arroz como fuente de C de lenta
degradación, mientras que el resto de los tratamientos contenían raquis de banano
el cual se degrada más rápido que la granza de arroz. Además, se mencionó
anteriormente que la gallinaza usada contenía cantidades considerables de
aserrín de madera, otro material alto en C de muy lenta degradación. Como
resultado los contenidos de C de los tratamientos que contenían gallinaza fueron
también mayores (Figura 6) y como consecuencia las relaciones C:N de estos
tratamientos resultaron más altas.
La relación C:N de todos los tratamientos que contenían bovinaza, cerdaza
o araquis-poró resultaron menores que 20:1 y, por lo tanto, cuentan con un poten
cial de mineralización óptimo. Este no fue el caso de los tratamientos que
contenían gallinaza. Los tratamientos que contenían cerdaza fueron los que
resultaron con la relación C:N más baja y, por lo tanto la mejor relación. Esta
relación fue significativamente menor que la relación C:N de todos los otros
tratamientos. Al comparar la relación C:N de los tratamientos que contenían
cerdaza con la relación C:N de los que contenían bovinaza y araquis-poró, se
observa que la relación C:N de los tratamientos con cerdaza son
significativamente menores. Sin embargo, debido a que todos los tratamientos con
las tres fuentes de N de interés resultaron con un potencial de mineralización
óptimo, se puede concluir que los bokashis elaborados con cualquiera de estas
fuentes de N serán de óptima calidad.
Al igual que los resultados presentados en la Figura 5, las relaciones C:P
de todos los tratamientos resultaron ser menores que 200:1 y, por lo tanto, los
bokashis tienen un potencial de mineralización de P óptimo. La relación C:P de los
26
tratamientos que contenían cerdaza resultó ser la más baja de todos los
tratamientos con las otras fuentes de N. Esta relación fue significativamente menor
que la relación C:P de los tratamientos con bovinaza y araquis-poró pero resultó
ser igual que la relación C:P de los tratamientos con bovinaza.
Cuadro 8. Análisis de varianza de los contenidos de N, P, K, Ca y Mg de los tratamientos en función de la fuente de N.
Fuente GL Suma de cuadrados
Cuadrado medio
Valor de F Pr > F
N
Fuente de N 3 0,22390 0,07463 3,72 0,0239 Error 26 0,52217 0,02008 Total corregido 29 0,74607
C
Fuente de N 3 189,29 63,098 36,56 0,0001 Error 26 44,873 1,7259 Total corregido 29 234,17
P
Fuente de N 3 0,37467 0,12489 4,85 0.0082 Error 26 0,66989 0,02577 Total corregido 29 1,0446
K
Fuente de N 3 0,76758 0,25586 2,90 0,0541 Error 26 2,29495 0,08827 Total corregido 29 3,0625
Ca
Fuente de N 3 8,2741 2,7580 6,19 0,0026 Error 26 11,590 0,44576 Total corregido 29 19,864
Mg
Fuente de N 3 0,12176 0,04059 1,48 0,2439 Error 26 0,71452 0,02748 Total corregido 29 0,83628
27
F N
Rel
ació
n C
:N
0
5
10
15
20
25
30
Fuente de N
Rel
ació
n C
:P
0
10
20
30
40
50
60
Gallinaza
Bovinaza
Cerdaza
Araqu is-poró
a
bc
b
b
bc
c
ab
Figura 8. Relación C:N y C:P en función de las fuentes de N.
En resumen, los resultados de este estudio indican que la bovinaza, la
cerdaza o una mezcla de araquis y poró, pueden ser usados como fuentes de N
en la elaboración de bokashi. De esas tres fuentes de N, la cerdaza producirá el
bokashi de más alta calidad. Los resultados clarmanete indican que el banano,
yuca o ñame pueden ser usados como fuente de C de rápida degradación sin
afectar la calidad del bokashi producido. La calidad del bokashi tampoco se verá
afectada por el uso de raquis de banano como fuente de C de degradación lenta.
En general, los resultados de este estudio demuestran que bokashis de calidad
28
similar o mayor al bokashi tradicional pueden ser elaborados con materiales de
desecho producidos en el Trópico Húmedo.
Cuadro 9. Análisis de varianza de los contenidos de Cu, Zn y Mn y de las relaciones C:N y C:P en los tratamientos en función de la fuente de N.
Fuente GL Suma de cuadrados
Cuadrado medio
Valor de F Pr > F
Cu Fuente de N 3 6831,4 2277,1 7,09 0,0012 Error 26 8348,0 321,08 Total corregido 29 15179
Zn
Fuente de N 3 2103,9 701,29 7,71 0,0008 Error 26 2364,0 90,923 Total corregido 29 4467,9
Mn
Fuente de N 3 24334 8111,5 1,00 0,4104 Error 26 211809 8146,5 Total corregido 29 236143
C:N Fuente de N 3 174,00 58,000 52,60 0,0001 Error 26 28,667 1,1026 Total corregido 29 202,67
C:P
Fuente de N 3 1467,3 489,11 6,12 0,0027 Error 26 2079,3 79,974 Total corregido 29 3546,7
29
5. CONCLUSIONES
• Los contenidos de macro y microelementos en los diferentes bokashis
no fueron influenciados significativamente por la fuente de C de fácil
degradación, lo que sugiere que en la elaboración de bokashi se pueden
usar el banano, la yuca o el ñame indistintamente.
• La fuente de N (cerdaza, bovinaza, cerdaza y araquis-poró), tuvo un
efecto significativo en los contenidos de N, C, P, K, Ca, Cu y Zn en los
diferentes bokashis elaborados; no así en los contenidos de Mg y Mn.
Así mismo, influenció significativamente en las relaciones C:N y C:P.
• Los bokashis cuya fuente de N fue la cerdaza, presentaron los mayores
contenidos de N, K, Ca y Zn, así como las relaciones C:N y C:P
menores, constituyéndolos en los bokashis de mejor calidad.
• La bovinaza, cerdaza o araquis-poró, son fuentes de N que
proporcionan una relación C:N óptima (menor que 20:1) para la
mineralización de N en el suelo.
• Todos los tratamientos tienen una relación C:P óptima (menor que
200:1), para la mineralización de P en el suelo.
• El araquis y el poró pueden ser usados como fuente alternativa de N en
caso de que no se cuente con materiales de origen animal.
• Cualquiera de las tres fuentes de N alternativas (bovinaza, cerdaza o
araquis-poró), las fuentes de C de degradación lenta (raquis de banano)
y rápida (banano, yuca o ñame), son fuentes alternativas para sustituir
los materiales tradicionales usados en el bokashi.
30
6. LITERATURA CITADA
Alexander, M. 1980. Introducción a la microbiología del suelo. México, D.F. AGT
Editor. S.A. 492 p.
Arias, A. 2001. Suelos Tropicales. San José, Costa Rica. Editorial Universidad
Estatal a Distancia. 168 p.
Arzola, J.; Gonzalez, P.; Ramirez, J.; Vieito, E.; Clavel, N. Sf. Efecto de la
Fertilización Orgánica en la Producción de Semillas de Andropogon
Cayanus. CV CIAT-621 Y Pueraria Phaseoloides, CV CIAT-9900 (en línea).
La Habana, Cuba, Instituto de Investigaciones de Pastos y Forrajes.
MINAGRI. Consultado 7 jul 2002. Disponible en
http://lead.virtualcentre.org/es/enl/BTJ%20Taller/arzolaj.htm.
Avila, M; Regalado, L. 1993. Rehabilitación de suelos contaminados con cobre.
Proyecto de Graduación. Guácimo, Costa Rica. EARTH. 58p.
Botero, R. 1984. Manejo y utilización de excretas y cama de aves para la
alimentación de rumiantes. Cali, Colombia. 17 p.
Buckman. H.; Brady, N. 1991. Naturaleza y propiedades de los suelos. Mexico,
D.F. Editores UTEHA. 590 p.
Buitrago, J. 1990. La yuca en la alimentación animal. Cali, Colombia. CIAT. 446p.
CEDAF. 2002. Agricultura Orgánica. Centro para el Desarrollo Agrícola y Forestal
Inc (en línea). Santo Domingo, Rep. Dominicana, Fundación para el
Desarrollo Agropecuario Inc. Guia Técnica No 35. Serie Cultivos.
Consultado 10 jul 2002. Disponible en
http://www.ingenieroambiental.com/new2informes/agriculturaorganica.pdf.
31
EMISON, 2002. El compostaje doméstico (en línea). Consultado 16 jul 2002.
Disponible en http://www.emison.com/511.htm.
Escribano, M.;Horcajo, P.; López, I.sf. Resumen de Seminario de Compostaje
Aeróbico (en línea). Consultado 2 jul 2002. Disponible en
http://www2.cbm.uam.es/jlsanz/Docencia/Resumenes%20G-I/I-
5%20Compostaje%20aerobio.doc.
FAO. 1991. Manejo del Suelo: producción y uso del compostaje en ambientes
tropicales y subtropicales. Boletín No. 56. Roma, Italia. FAO. 180 p.
Gigen, R.; Tribaldos, R. 1998. Análisis Financiero y Ambiental de la Producción de
Bokashi a Partir de Excretas de Bovinos, Fibra Seca y Microorganismos
Eficaces (EM), en las Áreas de Doble Propósito y Semiconfinamiento de la
EARTH como Sustituto del Agua para Lavado. Guácimo, Costa Rica,
EARTH. 72 p.
Greshman, C.; Janke, R.; Moyer, J. 1990. Composting of poultry litter, leaves, and
newspapers. Rodale Research Center. USA. 35 p.
Hazmat. 2002. El proceso de compostaje: Conocimientos básicos (en
linea).Consultado 10 jul 2002). Disponible en
http://www.hazmat.cl/reciclaje/Archivos%20PDF%5CCompostaje%20basico
Hernánez, J.; Cruz, A. 2002. Pollinaza (en línea). San José, Costa Rica. Boletín
informativo sobre el uso de subproductos. Sistema Institucional de
Investigaciones Agropecuarias. PROGASA. MAG. Consultado 10 jul 2002.
Disponible en http://www.infoagro.go.cr/tecnologia/CARNE/pollinaza.html.
Hinestroza, A.; Guaman, J.; Pajuelo, C.; Marin, D.; Ulloa, L. 1994. Determinación
del contenido de proteína, almidón, materia seca y cenizas de cinco
32
especies nativas del Trópico Húmedo de Costa Rica. Guácimo, Costa Rica.
EARTH. 43 p.
Infoagro. Com. 2002. El Compostaje (en líena). Venezuela, Consultado 16 junio
2002. Disponible en http://www.infoagro.com.
Instituto Tecnológico de Costa Rica. S.F. Efecto de la aplicación de dos abonos
fermentados con sustrato gallinaza y cabraza, tipo de bokashi, sobre la
produccion de lechuga criolla (Lactuca sativa) (en línea). Costa Rica,
Consultado 12 julio 2002. Disponible en
http://www.itcr.ac.cr/carreras/Agropecuaria%20Adm/Inv_Agr/Lechuga99.ht
m.
Johnson, E.1996. A Composting Introduction (en línea). Rot Web text. Consultado
12 jul 2002. Disponible en http://www.a-
horizon.com/compost/intro_to_compost.html.
KIWITAIKI, 2002. Bokashi (en líena). Kiwitaiki. Consultado 5 jul 2002. Disponible
en http://www.kiwiorganics.co.nz/bokashi.htm.
Martínez, R.; Daly, C. 1995. Uso de suelos contaminados con cobre para el cultivo
de arroz. Proyecto de Graduación. Guácimo, Costa Rica. EARTH. 59 p.
Mendoza, A. 1997. Evaluación de la calidad de abonos fermentados tipo bokashi
elaborados con desechos que se generan en las fincas del trópico húmedo
de Costa Rica. Mercedes, Costa Rica. EARTH. 31 p.
Morales, Y.; Rodríguez, C.; Valiño, A. 2000. Elaboración de compost a partir de
desechos vegetales y la adición de diferentes sustratos. Villa Clara, Cuba.
Facultad de Ciencias Agropecuarias de la Universidad Central Marta Abreu.
5 p.
33
Naranjo, G.; Lara, H. 2001. Evaluación del uso de cenizas de cascarilla de arroz
sobre la fijación de fósforo en el suelo tropical. Proyecto de Graduación.
Guácimo, Costa Rica. EARTH. 47 p.
Nuttin, P. 1996. Evaluación del potencial de producción de forraje y semilla del
maní forrajero (Arachis pintoi) CIAT-18744 en el Trópico Húmedo de Costa
Rica.
PPI (Potash and Phosphate Institute). 1996. Manual de fertilidad de los suelos.
USA. PPI. 86 p.
Restrepo, J. 2001. Elaboración de abonos orgánicos fermentados y biofertilizantes
foliares. Experiencia con Agricultores en Mesoamérica y Brasil. San José,
Costa Rica. IICA. 155 p.
RAC (Royal Agricultural College). 2002. What is bokashi? (en línea). United
Kingdom. Consultado 15 jul 2002. Disponible en
www.royagcol.ac.uk/research/conferences/EM.ppt.
Ruiloba, E.; Ruiz, M. 1979. Alimentos potenciales para el ganado en Panamá. II.
Subproductos y desechos de origen vegetal. Panamá. Ciencia
Agropecuaria. Número 2. Octubre. Pags 51-72.
Russo, R.; Hernández, C. 1995. The Environmental Impact of Banana Production
can be Diminished by Proper Treatment of Wastes. Journal of Agriculture,
Vol. 5(39) 1995.
Rynk, R.; Kamp, M.; Willson, G.; Singley, M.; Richard, T.; Kolega, J.; Gouin, F.;
Laliberty, L.; Kay, D.; Murphy, D.; Hoitink, H.; Briton, W. 1992. On Farm
Composting Handbook. NRAES-54. Ithaca, NY., USA. Northeast Regional
Agricultural Engineering Service. 186 p.
34
Vargas, E. 1984. Tabla de composición de alimentos para animales de Costa Rica.
San José, Costa Rica. Editorial UCR. 112p.
35
36
