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UNIVERSIDAD EARTH
EVALUACIÓN DE DOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE BOKASHI ELABORADO CON DESECHOS DE BANANO (Musa AAB. GRAN ENANO)
EN LA UNIVERSIDAD EARTH, COSTA RICA
Ricardo Salvador Josué Valle Cañas
Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Agrónomo con el grado de Licenciatura
Guácimo, Costa Rica
Diciembre, 2004
Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Agrónomo con el grado de Licenciatura
Profesor Asesor Ing. Luís Quirós Sandi
Profesor Asesor Panfilo Tabora, Ph.D.
Decano Daniel Sherrard, Ph.D.
Candidato Ricardo Salvador J. Valle Cañas
Diciembre, 2004
ii
DEDICATORIA
En primer lugar a Dios quien me regaló la oportunidad de estudiar en
EARTH, por todas las bendiciones dadas y por mostrarme cosas que nunca
imaginé que vería. A mis queridos padres Ricardo Ernesto Valle y Milagro Argelia
Cañas quienes me regalaron la maravillosa oportunidad de la vida. Por su amor
incondicional y por todo el apoyo que me han dado durante toda mi existencia.
A mis hermanos Yuri, Ana, Francis, Fredd, Ely y Giovanni por el apoyo,
ayudas y cuidados que me dieron durante toda mi vida.
A mis asesores Luís Quirós y Pánfilo Tabora por el tiempo que dedicaron
parara la realización de este trabajo.
Al padre Xavier Aguilar y a Jorge Sánchez, por todos sus valiosos consejos
que ayudaron a mi formación personal y profesional.
Ricardo Salvador Josué Valle Cañas
iii
AGRADECIMIENTO
A Dios por regalarme la oportunidad de la vida, por que me ha dado vida en
abundancia, por escuchar mis oraciones y plegarias, porque siempre está a mi
lado cuidando de mí y de mi familia.
A mis padres quienes siempre confiaron en mí, por luchar en la vida para
proveerme de todo lo necesario para poder llegar a éste punto de mi existencia
que es una de mis más grandes metas y aspiraciones.
A mis hermanos, por su apoyo incondicional, por sus sabios consejos, por
mostrarme y guiarme en el camino hacia la vida en abundancia que es Jesucristo.
A todos mis amigos y compañeros con los que compartí mis 4 años de vida
en EARTH. Recordando especialmente a Taufic, Carlos Medina, Carlos Talavera,
Carlos Román, quienes fueron excelente compañía.
A mis compañeros Lucina, Orlando, Guillermo, Ricardo, Dora, Susana con
quienes realicé muchos trabajos y por su profesionalismo en el campo de las
ciencias agrícolas.
Al grupo cristiano Emmanuel quienes proveyeron de ayuda sin esperar
nada a cambio cuando más la necesitaba.
Ricardo Salvador Josué Valle Cañas
iv
RESUMEN
Las actividades agrícolas generan grandes cantidades de desechos como
remanentes de producción, procesamiento de productos y cuando estos no
cumplen con estándares de calidad del mercado. Una opción para el manejo
apropiado de desechos es inducirles a un proceso acelerado de descomposición
que de como resultado un abono orgánico como el bokashi, una clase de abono
fácil de fabricar y adaptar a cualquier material orgánico en las fincas.
En EARTH el Bokashi elaborado a partir de desechos de banano dura 24
días hasta la cosecha. Este trabajo pretendió disminuir el tiempo de producción del
abono y costos de producción y aumentar la calidad del abono.
Los cuatro tratamientos fueron en diferentes períodos de aplicaciones de
aire y EM-Bokashi como testigo. Las temperaturas decayeron desde el día 9 de
los 21 del proceso. El testigo no mostró disminución en su temperatura. Se
encontró un contenido similar o mayor en nutrimentos y un menor costo de
elaboración. La disminución de las temperaturas o la fase de enfriamiento del
material significa que el tiempo de producción del abono puede haber disminuido.
El contenido similar o mayor de nutrimentos a los del testigo puede ser debido a la
captación de los lixiviados en aserrín en los tratamientos.
Todo esto indica que el sistema de producción de EM-bokashi por aire
inyectado presenta mejores resultados en cuanto a tiempo de producción, calidad
nutricional y costos de producción comparado con el sistema de producción de
Bokashi original.
Palabras claves: EM-Bokashi, EM-Bokashi por aire inyectado.
Valle, R. 2004. Evaluación de dos sistemas de producción de Bokashi elaborados con desechos de banano (Musa AAB. Gran Enano) en la Universidad EARTH. Trabajo de Graduación. Guácimo, Limón. CR. 67 p.
v
ABSTRACT
Large amounts of organic wastes generated by agricultural activities from
crop production, processing of agricultural products and sub-standard products are
a real challenge for farmers, especially to avoid environmental contamination. An
available option is to induce a rapid breakdown of wastes resulting in an organic
fertilizer such as Bokashi, a practical option to solve the problem of waste
management. It is easy to prepare and adapt to circumstances and materials
available at the farms.
At EARTH Bokashi from banana fruit rejects and bunch stalks are ground.
The whole process takes up to 24 days. The object of this study was to decrease
the bokashi production period by injecting air through the pile, reduce production
costs and improve fertilizer quality. The organic matter mass was accommodated
in a bench-shaped pile and aerated using a special blower.
The experiment consisted of four treatments with different aeration periods
and the Original EM-Bokashi as a control. Treatment results lead to a drop in
temperatures starting on day 9 of 21 days of the whole process compared to the
control that did not show any sign of dropping down of temperatures. It was also
found that nutrient content was similar or even more than the nutrients found in the
control and cost of production was lower than the Original EM-Bokashi costs. The
drop of temperatures is interpreted as the cooling phase of materials which means
that production time could be decreased. The higher or equal nutrient content
results over those of the control could be due to the absorption of lixiviates by the
sawdust. The lixiviates in the control were washed away. All this means that the
production system of aerated EM-Bokahsi had better results, less time to produce,
a higher or equal nutritional quality and a lower cost of production.
Keywords: EM-Bokashi, EM-Bokashi with air injection.
Valle, R. 2004. Evaluation of two production systems of Bokashi fabricated with banana(Musa AAB. ¨Grand Naine¨) wastes at EARTH University. Graduation project. Guácimo, Limón. C.R. 67 p.
vi
TABLA DE CONTENIDO
Página DEDICATORIA ................................................................................................. III AGRADECIMIENTO ........................................................................................ IV RESUMEN........................................................................................................ V ABSTRACT...................................................................................................... VI LISTA DE CUADROS ...................................................................................... IX LISTA DE FIGURAS ......................................................................................... X LISTA DE ANEXOS........................................................................................ XII
1 INTRODUCCIÓN...............................................................................................1
2 OBJETIVOS ......................................................................................................3
2.1 OBJETIVO GENERAL...............................................................................3 2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO ..........................................................................3
3 REVISIÓN DE LITERATURA............................................................................4
3.1 IMPORTANCIA DE LA MATERIA ORGÁNICA EN EL SUELO .................4 3.2 MICROORGANISMOS EFICIENTES (EM) ...............................................5
3.2.1 Descripción ..................................................................................5 3.2.2 Desarrollo de los EM....................................................................6 3.2.3 Utilización de EM .......................................................................10
3.3 BOKASHI EM ORIGINAL (EARTH).........................................................11 3.3.1 Preparación de Bokashi.............................................................12 3.3.2 Tipos de bokashi........................................................................13 3.3.3 Sistemas de producción de abonos orgánicos ..........................14
3.4 FACTORES A CONSIDERAR DURANTE EL PROCESO ......................16 3.4.1 Relación entre carbono y nitrógeno (C/N) de la
materia prima ............................................................................16 3.4.2 Acidez (pH) ................................................................................16 3.4.3 Humedad ...................................................................................16 3.4.4 Porosidad, textura, estructura y tamaño de partículas..............17 3.4.5 Temperatura ..............................................................................18 3.4.6 Aireación....................................................................................18
4 MATERIALES Y MÉTODOS...........................................................................19
4.1 LOCALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO ...................................................19 4.2 MATERIALES..........................................................................................19 4.3 TRATAMIENTOS Y DISEÑO EXPERIMENTAL......................................20
vii
4.3.1 Criterio para la aireación............................................................20 4.4 ELABORACIÓN DEL BOKASHI..............................................................21
4.4.1 Metodología para elaboración de EM bokashi...........................21 4.4.2 Metodología para la elaboración de EM bokashi por
aire inyectado ............................................................................25 4.5 RECOLECCIÓN DE MUESTRAS ...........................................................28 4.6 FASES EXPERIMENTALES ...................................................................29 4.7 TOMA DE TEMPERATURAS DE LAS CAMAS ......................................30 4.8 ANÁLISIS QUÍMICO................................................................................31
5 RESULTADOS Y DISCUSIÓN........................................................................32
5.1 COMPORTAMIENTO DE LA TEMPERATURA DE LAS CAMAS DE EM BOKASHI POR AIRE INYECTADO...............................32 5.1.1 Primera fase experimental .........................................................32 5.1.2 Segunda fase experimental .......................................................34
5.2 COMPORTAMIENTO DE LAS TEMPERATURAS DE EM-BOKASHI (TESTIGO) .......................................................................38
5.3 ANÁLISIS QUÍMICO................................................................................40 5.3.1 EM-Bokashi por aire inyectado ..................................................40 5.3.2 EM-bokashi de la Bokashira Original de la Empresa
Agrocomercial, EARTH. ............................................................42 5.4 RESULTADOS DE ENCUESTA SOBRE OLORES ................................47
6 CONCLUSIONES............................................................................................51
7 RECOMENDACIONES ...................................................................................53
8 BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA.....................................................................55
9 ANEXOS .........................................................................................................58
viii
LISTA DE CUADROS
Cuadro Página Cuadro 1. Media de análisis químico del tratamiento “0” con
aireaciones en base a la temperatura – Lab. Suelos y Aguas – EARTH. 2004. ....................................................................................40
Cuadro 2. Media de análisis químico de los tratamientos 1, 2 y de la sección 3 sin aplicaciones de aire – Lab. Suelos y Aguas – EARTH. 2004. ....................................................................................40
Cuadro 3. Media de análisis químico de los tratamientos 1, 2 y 3. Segunda rotación del segundo período – Lab. Suelos y Aguas – EARTH 2004............................................................................41
Cuadro 4. Media del análisis químico del testigo producido en la bokashira de la Empresa Agrocomercial – Lab. Suelos y Aguas – EARTH 2004...........................................................................42
Cuadro 5. Costos de producción y utilidades mensuales por la venta de EM-Bokashi (de la Bokashira Original) y de EM-Bokashi por aire inyectado. Finca Agrocomercial. EARTH, 2004. .......................49
ix
LISTA DE FIGURAS
Figura Página Figura 1. (De izquierda a derecha) Banano de rechazo y pinzote de
banano antes de ser triturados. Finca Agrocomercial. EARTH, 2004. ........................................................................................22
Figura 2. Material triturado sobre una carreta de volteo para su transporte a la bokashira. Finca Agrocomercial. EARTH, 2004. .......................................................................................22
Figura 3. Conformación de las camas en bokashira original. Finca agrocomercial. EARTH, 2004................................................................23
Figura 4. Aplicación de aserrín a las camas de abono en proceso. Finca Agrocomercial. EARTH, 2004. ....................................................24
Figura 5. Volteo de las camas durante la preparación del bokashi original. Finca Agrocomercial. EARTH. 2004. ........................................24
Figura 6. Cosecha de bokashi original luego de 21-24 días de preparación. Finca Agrocomercial. EARTH, 2004..................................25
Figura 7. Conformación de la cama de material sobre un tubo de pvc de 4”. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004. ............26
Figura 8. Aplicación de aserrín a la base de las camas y sobre las camas de material en proceso. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004. ........................................................26
Figura 9. Disposición de la maquina aireadora con respecto a la cama de material en proceso. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004.......................................................................27
Figura 10. Cosecha, empacado y transporte de EM-Bokashi por aire inyectado. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004. .......................................................................................28
Figura 11. Diseño o arreglo espacial de los tratamientos con sus réplicas ...........29
Figura 12. Temperatura media de las camas 1, 2 y 3 con el tratamiento 0. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004. ................33
x
Figura 13. Temperatura media de las camas 1, 2. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004. ...................................................35
Figura 14. Temperatura media del tratamiento 3 no completado y sin aplicación de aire ...................................................................................36
Figura 15. Resultado de temperatura media de las camas 1, 2 y 3. Segunda rotación de la segunda fase experimental. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004. ..............................37
Figura 17. Curva del comportamiento de los grados brix en el material durante el proceso de producción. Bokashira Original de Finca Agrocomercial, 2004.....................................................................46
Figura 18. Percepción del olor a bokashi en las viviendas aledañas a la antigua empacadora de raíces y tubérculos. Herat, 2004......................47
xi
LISTA DE ANEXOS
Anexo Página Anexo 1. Determinación del criterio para la aplicación de aire a las
camas del material en proceso.Anexo 2. Esquema sobre la metodología empleada para la toma de temperatura de las camas del material en proceso. .............................................................59
Anexo 2. Esquema sobre la metodología empleada para la toma de temperatura de las camas del material en proceso................................60
Anexo 3. Hoja para el control de aireaciones. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004. ........................................................61
Anexo 4. Análisis químico de las muestras por secciones del tratamiento “0” – Laboratorio de Suelos y Aguas – EARTH. 2004...........................62
Anexo 5. Análisis químico de las muestras por secciones del tratamiento 1 y 2 – Laboratorio de Suelos y Aguas – EARTH. 2004 .......................62
Anexo 6. Análisis químico de las muestras por secciones del tratamiento 1, 2 y 3. Segundo ciclo de la fase 2 – Laboratorio de Suelos y Aguas – EARTH. 2004...........................................................................63
Anexo 7. Comparación química de compost, bokashi, vermicompost y gallinaza fabricados con residuos de banano. .......................................63
Anexo 8. Análisis químico de la capa de bokashi identificada entre la capa de aserrín y el material en proceso – Laboratorio de Suelos y Aguas – EARTH. 2004 ............................................................64
Anexo 9. Costos de producción detallado de EM-bokashi USS $. ........................64
Anexo 10. Volumen mensual procesado de materia prima, volumen cosechado y disponible a la venta de EM-Bokashi. ...............................65
Anexo 11. Costos de producción detallado de EM-Bokashi por aire inyectado en USS $. ..............................................................................65
Anexo 12. Volumen mensual procesado de materia prima, volumen cosechado y disponible a la venta de EM-Bokashi por aire inyectado................................................................................................65
Anexo 13. Curva típica de temperatura para una pila de compost........................66
xii
Anexo 14. Variaciones de pH en la cama de compost .........................................67
xiii
1 INTRODUCCIÓN
La producción de abono tipo bokashi se está expandiendo en las zonas
aledañas a EARTH debido al impacto positivo que la universidad ha transmitido a
través del desarrollo de tecnologías sostenibles con el ambiente. Gracias a estas
nuevas tecnologías de producción de abonos orgánicos, se ha demostrado que el
manejo de los desechos puede simplificarse en gran manera. También se ha
demostrado la viabilidad al sacar provecho económico de un subproducto o
remanente que de no ser tratados adecuadamente contaminan el medio ambiente,
en especial ríos, quebradas y comunidades aledañas, entonces pierden su valor
para la finca y la oportunidad para aportar materia orgánica que mantenga la
fertilidad del suelo.
En EARTH ha sido implementada una tecnología similar a la propuesta en
este trabajo en el centro de acopio pero a menor escala, esta fue desarrollada por
Baltodano y Sotomayor (2002), al realizar pruebas para evaluar tres sistemas de
producción de abonos orgánicos utilizando como materia prima desechos
domésticos biodegradables generados en EARTH. El objetivo de su investigación
fue determinar la rentabilidad de los sistemas y la eficiencia. Sus tratamientos
usados fueron EM-Compost sin airear, EM compost con aireación por medio de
una máquina y un tubo agujereado al fondo del material orgánico y el EM-bokashi
original. Sus resultados indicaron que el método de elaboración del abono tipo
EM-compost con aireación fue el más ecoeficiente debido a que el volumen de los
materiales se redujo más rápido que los otros dos tratamientos, además aportó un
beneficio ambiental, calidad del producto y comodidad de operación (Baltodano y
Sotomayor 2002).
Por el momento la mejor fuente de información es el estudio realizado por
Baltodano y Sotomayor. Otra de las fuentes de información con la que se contó
para el desarrollo del proyecto es el proceso que se lleva a cabo para la
1
producción de bokashi por el método tradicional que ha sido generada en EARTH
por Shintani et al. (2000). Falta por investigar y desarrollar una metodología
apropiada para la elaboración de una bokashira tipo aire forzado a mayor escala.
La metodología empleada para la producción de bokashi en EARTH
necesita de volteos para la eliminación de altas temperaturas generadas por la
actividad microbiológica, actividad que ocupa horas de mano de obra para el
volteo mecánico. De acuerdo con lo anterior las metas planteadas para éste
estudio son la implementación de un nuevo método de producción de bokashi para
disminuir las horas de trabajo empleadas en volteos del material, a la vez disminuir
el tiempo de fermentación de cuatro semanas a tres semanas, incrementar la
eficiencia del sistema, disminuir costos, y aumentar la producción con una calidad
igual o superior.
Hasta el momento, en Latinoamérica no ha sido desarrollado un sistema
similar de producción de abonos de igual escala. De ser desarrollado un sistema
de producción por aire inyectado se estará contando con una nueva tecnología
adaptada a las condiciones del trópico húmedo y con la capacidad de procesar
altos volúmenes materiales residuales.
2
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL
Desarrollar una metodología viable para la producción de Bokashi con aire
forzado y comparar los resultados obtenidos con el sistema actual de producción
de bokashi de Finca Agrocomercial para observar diferencias en eficiencia y
calidad en los materiales.
2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO
• Determinar la calidad del abono orgánico de los dos sistemas tomando en
cuenta sus propiedades y características químicas.
• Determinar el tiempo y el momento adecuados para la aplicación del aire
forzado
• Determinar la rentabilidad económica del sistema de producción
convencional y del sistema de producción por aire forzado.
3
3 REVISIÓN DE LITERATURA
3.1 IMPORTANCIA DE LA MATERIA ORGÁNICA EN EL SUELO
Shintani (2000) indica que la materia orgánica en el suelo está compuesta
por residuos de plantas, animales y microorganismos como producto de su
descomposición. Estos, especialmente los que contienen lignina, dan origen al
humus que es de gran importancia para el suelo ya que posee nitrógeno, fósforo,
potasio, calcio y micronutrientes así como los ácidos poliurónicos que son los
responsables de mantener la estructura del suelo.
El humus se acumula en pequeñas proporciones que van de un 3-6% en
los suelos tropicales (Shintani et al. 2000). Al ser estos suelos dedicados a la
agricultura, el humus presente puede ser completamente gastado al cabo de tres
años, trayendo como consecuencia una disminución de la producción de los
cultivos por ausencia del mismo. Ante este panorama la mejor alternativa es suplir
al suelo de materiales orgánicos en forma de abonos verdes o abonos orgánicos
(en especial con alto contenido de lignina), además de mantener la cobertura del
suelo tropical para ayudar a reponer y mantener el humus en el suelo.
Según Primavesi (1987), la materia orgánica determina la productividad a
largo plazo de un suelo pues esta le proporciona:
a. Substancias agregantes que le proporcionan una estructura estable ante la
acción de las lluvias
b. Ácidos orgánicos y alcoholes, que mientras el proceso de su elaboración
proporcionan fuentes de carbono para los microorganismos no patógenos y
fijadores de nitrógeno, es decir para los microorganismos benéficos
c. Alimento a los microorganismos activos durante su descomposición y estos
al mismo tiempo producen antibióticos que inmunizan la planta de plagas
4
d. Substancias intermedias como producto de la descomposición que pueden
ser absorbidas por las plantas
Además de los beneficios ya mencionados, Primavesi (1987) describe otros
que se presentan cuando la materia orgánica es humificada, éstos son:
a. Incrementa la capacidad de intercambio catiónico
b. Incrementa la capacidad amortiguadora del suelo evitando las variaciones
bruscas de pH
c. Incrementa el contenido de sustancias como fenoles. Un heterocondensado
de sustancias fenólicas ayuda a la respiración, mejor absorción del fósforo y
a la sanidad vegetal
d. Proporciona una gran biodiversidad microbiana y mesofaunica que da
estabilidad al sistema de suelos
Todo esto hace resaltar la importancia de mantener una proporción
adecuada de materia orgánica para el cumplimiento de todas estas interacciones y
beneficios obtenidos a partir de la misma.
3.2 MICROORGANISMOS EFICIENTES (EM)
3.2.1 Descripción
EM son las siglas iniciales para microorganismos eficientes, que constan de
una combinación de varios microorganismos benéficos tanto aeróbicos como
anaeróbicos y que cumplen diferentes funciones. Entre estos se encuentran
hongos, levaduras, actinomicetos, bacterias ácido lácticas y fotosintéticas. Todos
estos microorganismos existen en la naturaleza en grandes cantidades y se les ha
dado uso para el procesamiento de alimentos humanos y comida animal
fermentada. Debido a esto, los microorganismos son seguros para seres humanos
y animales.
5
3.2.2 Desarrollo de los EM
El producto EM, fue desarrollado por el Dr. Higa, profesor de agricultura de
la universidad de Ryukyus en Japón. Este fue puesto en uso a partir de 1980 por
el Centro internacional de Agricultura Natural. Inicialmente fue creado para servir
de inoculante microbial para el acondicionamiento del suelo en el cultivo de arroz,
vegetales y frutas. Después de su aplicación se obtuvieron resultados exitosos
como el mejoramiento de la producción y de la calidad del producto. Poco después
se encontró que era muy efectivo para disminuir malo olores de las fincas de
producción animal, lo cual representaba un problema social, debido a esto se
extendió rápidamente en las fincas ganaderas. En la actualidad se ha descubierto
que el EM tiene otras aplicaciones como la reducción de frecuencia de
enfermedades en el hato, del estrés de los animales, del número de moscas,
entre otros (Higa 1995b).
Según Higa (1994a), EM ha sido exitosamente usado en diversos campos
como el medio ambiente, agricultura, fincas pecuarias, salud humana y en la
industria. Aplicado al medio ambiente se tienen las siguientes experiencias:
• Manejo de desechos orgánicos, por ejemplo el tratamiento de desechos de
cocina mediante un proceso de fermentación para convertirlos en abonos
orgánicos.
• Tratamiento de aguas residuales para hacerles recircular dentro de
sistemas pecuarios para propósitos generales de limpieza al igual que
tratamientos de aguas negras en sistemas de alcantarillado. Un ejemplo de
esto se dio en la biblioteca pública de Gushikawa en Okinawa en donde se
implementó un exitoso sistema de reciclaje de aguas usando EM. El EM
trató aguas de lavatorios la cual fue transformada en agua pura, en esta no
se detectó el bacillus del colon.
6
En resumen, el EM es una mezcla de microorganismos que conviven y
coexisten en un medio en común. Las diferentes clases de microorganismos
presentes en la solución son:
Bacterias ácido lácticas
Según Higa y Parr (1994), las bacterias ácido lácticas producen ácido
láctico a partir de azúcares y de otros carbohidratos producidos por bacterias
fotosintéticas y levaduras. De esta manera alimentos como yogurt y encurtidos
han sido hechos con bacterias acido lácticas desde tiempos antiguos. El ácido
láctico tiene fuertes componentes esterilizantes que suprimen microorganismos
patógenos así como aumenta la descomposición de la materia orgánica como la
lignina y la celulosa, al mismo tiempo elimina efectos indeseados de la materia
orgánica en putrefacción.
Las bacterias ácido lácticas tiene la habilidad de reprimir enfermedades
como el fusarium. Bajo condiciones normales, especies de microorganismos como
fusarium debilita a las plantas, exponiéndolas a enfermedades y al ataque de
plagas como nemátodos. El uso de bacterias ácido lácticas reduce poblaciones de
nemátodos y controla el crecimiento y diseminación del fusarium y por lo tanto un
ambiente más saludable para el cultivo.
Algunos microorganismos de éste grupo son (Higa, citado por Espinosa y
Ubilla 1998):
Lactobacillus plantarum (ATCC 98014)
Lactobacillus casei (ATCC 7469)
Streptococcus lactis (IFO 12007)
7
Levaduras
Las levaduras sintetizan sustancias antimicrobianas y otras útiles para el
crecimiento de las plantas a partir de aminoácidos y azúcares secretados por
bacterias fotosintéticas, materia orgánica y raíces de plantas. Las sustancias
bioactivas como hormonas y enzimas producidas por levaduras promueven
células activas y división radicular. Estas secreciones también sirven como
sustratos para otros microorganismos eficientes como bacterias ácido lácticas y
actinomicetos (Higa y Parr 1994). Las levaduras presentes en este grupo de
microorganismos eficaces son:
Saccharomyces cerevisiae (IFO 0203)
Candida utilis (IFO 0619)
Hongos (fungi)
Aspergillus oryzae (IFO 5770)
Mucor hiemalis (IFO 8567)
Bacterias Fotosintéticas
Las bacterias fotosintéticas o fototrópicas son un grupo independiente y
autosuficiente. Estas bacterias sintetizan sustancias útiles a partir de secreciones
de raíces, materia orgánica y/o de gases tóxicos (sulfuro de hidrógeno) usando
como fuente de energía la luz del sol y el calor del suelo. Las sustancias útiles
producidas por estos microorganismos incluyen aminoácidos, ácidos nucleicos,
sustancias bioactivas y azúcares que ayudan al crecimiento y desarrollo de las
plantas.
Los metabolitos producidos por estos microorganismos son absorbidos
directamente en las plantas y actúan como sustratos para incrementar poblaciones
de microorganismos benéficos. Un ejemplo es el aumento de la micorriza
8
Vesicular Arbuscular (VAM) en la rizósfera por la secreción de compuestos
nitrogenados (aminoácidos) por las bacterias fototrópicas. La VA micorrizae
mejora la solubilidad de los fosfatos en el suelo, es decir vuelve el fósforo no
disponible a disponible para las plantas. VAM también puede coexistir con
Azotobacter y Rizobium, ayudándo a incrementar la capacidad de fijar nitrógeno
atmosférico al suelo (Higa y Parr 1994).
Las bacterias fotosintéticas presentes en este grupo son:
Rhodospseudomonas palustris (ATCC 17001)
Rodobacter lactis (IFO 12007)
Actinomicetos
Los actinomicetos son microorganismos intermedios entre bacteria y
hongos. Hacen uso de los aminoácidos producidos por bacterias fotosintéticas y
segregan sustancias antimicrobianas. Estas sustancias segregadas controlan los
microorganismos patógenos evitan la reproducción anticipada de sustancias
necesarias que se dan antes de la aparición de hongos y bacterias nocivas,
además producen un ambiente favorable en el cual otros tipos de
microorganismos útiles pueden desarrollarse.
Cuando los actinomicetos cohabitan con bacterias fotosintéticas, su acción
purificadora se duplica si se compara a los actinomicetos actuando en forma
aislada ya que los actinomicetos son importantes productores de sustancias
antibióticas. Los actinomicetos también auxilian en la acción de azotobacterias y
de micorrizas (Fundación Mokita Okada MOA 1998):
Los actinomicetes presentes en éste grupo son:
Streptomyces albus (ATCC 3004)
Streptomyces greseus (IFO 3358)
9
Hongos filamentazos
Generalmente al mencionarse los hongos filamentazos se piensa en
putrefacción o degradación, pero a diferencia de estos, el hongo filamentazo
usado en EM, es el que se encuentra presente en productos alimenticios
fermentados. Este grupo también cohabita con otros microorganismos y en
especial es efectivo para el aumento de ésteres dentro del suelo. Por la fuerte
capacidad de formación de alcohol y ácidos orgánicos, se previene la aparición de
larvas y otros insectos dañinos así como la producción de un gran efecto en la
disipación de malos olores (Fundación Mokita Okada MOA 1998).
De esta manera, todos los microorganismos que cohabitan en el producto
EM, tales como bacterias productoras de ácido láctico, levaduras, actinomicetos,
hongos filamentazos y bacterias fotosintéticas, realizan una serie de funciones de
gran importancia y beneficio para otros microorganismos benéficos, para las
plantas y para el suelo.
A medida que el EM va poblando el suelo y se efectúan procesos de
interacciones entre los microorganismos que le componen, el ambiente en el suelo
mejora considerablemente y ciertos microorganismos de reproducción
desequilibrada disminuyen al mismo tiempo. En otras palabras se da un control de
microorganismos nocivos y los microorganismos útiles incrementan en cantidad,
equilibrando así el suelo (Fundación Mokita Okada MOA 1998).
3.2.3 Utilización de EM
El EM tiene muchas formas de usos en la agricultora tales como: EM con
melaza y agua (aplicado directamente al suelo para incrementar la población
microbiana), EM bokashi (EM fermentado en materia orgánica), EM1 (extracto de
plantas fermentado), EM5 (Solución fermentada de alcohol y vinagre con EM), EM
(Aplicación foliar) de EM1 (EMRO 2004)
10
3.3 BOKASHI EM ORIGINAL (EARTH)
Bokashi en idioma japonés significa “materia orgánica fermentada” en otras
palabras se refiere a “abono orgánico fermentado”.
Su obtención se da a partir de diferentes materiales; para el caso de la
planta de bokashi de Finca Agrocomercial EARTH, la materia prima la compone
pinzote de banano, banano de rechazo triturado y aserrín más EM activado. A
diferencia del compost, este tiene más microorganismos eficientes y energía. El
proceso de producción es relativamente corto ya que toma entre 14 a 24 días
después del tratamiento (fermentación), e inclusive no hay problema al ser
utilizado en la producción de cultivos, aún cuando la materia orgánica no se
encuentra totalmente descompuesta como en el compost.
En general, el bokashi tiene la apariencia de un polvo o granulado, este ha
sido utilizado por agricultores japoneses como un mejorador del suelo para
aumentar la diversidad microbiana y suplir al suelo de nutrientes para el
sostenimiento del cultivo. Tradicionalmente, el bokashi ha sido elaborado con
materia orgánica como afrecho de arroz junto con la adición de suelo de bosques
o montañas como inoculante microbiano rico y diverso en organismos benéficos, a
diferencia de éste, el EM bokashi es una materia orgánica fermentada usando EM
como inoculante microbiano en vez de suelo de montaña (Fundación Mokita
Okada MOA 1998).
Una gran ventaja sobre la elaboración de EM bokashi es que no tiene que
estar compuesto por una receta con ingredientes específicos, lo que permite la
alternativa de búsqueda de otra materia prima en zonas donde la producción de
ciertos cultivos es limitada debido a la influencia de los factores climáticos. El EM
bokashi puede ser elaborado con residuos de cosechas de cultivos como banano,
bagazo de caña, desecho de fríjol, fibra de coco, desechos de procesamientos, y a
la vez permite usar otros residuos como estiércol de cualquier animal, residuos de
alimentos (APNAN 1999).
11
3.3.1 Preparación de Bokashi
APNAN (1999) menciona que existen diferentes tipos de bokashi y eso
depende del material orgánico utilizado. A continuación se muestran dos ejemplos
sobre los elementos básicos para la producción del mismo en Japón y Costa Rica.
Ejemplo en Japón
1. Afrecho de arroz 60%
2. Torta de soya 15,12 %
3. Harina de pescado 15,12 %
4. EM 0,09 %
5. Melaza 0,09 %
6. Agua 9,07 %
Ejemplo en la zona de Limón, Costa Rica
1. Desecho de banano 80%
2. Aserrín 20%
3. EM, Melaza y agua
La cantidad de agua utilizada para la preparación del bokashi es la
necesaria para inocular la materia orgánica. El volumen de agua empleado es
proporcional a la cantidad de EM y melaza, la melaza puede ser sustituida por
cualquier tipo de material que contenga propiedades energéticas similares como
por ejemplo caña de azúcar madura y vinaza, en otras palabras, se debe
mantener una relación de 1:1:100 de EM, melaza y agua, respectivamente. La
mezcla de materiales es colocada en un lugar bajo techo. En general el proceso
tarda 21 días aun que el tiempo de fermentación depende de la clase de material
12
usado, del clima de la zona y del tipo de bokashi. Durante los 21 días se realizan
dos volteos para controlar la temperatura que se debe mantener en un rango de
40-700C siendo el rango óptimo de 50-600C ya que pasado los 700C el nitrógeno
presente en el material se comienza a perder en forma de amonio y por
consiguiente la calidad del material disminuye considerablemente (Shintani
2000a).
3.3.2 Tipos de bokashi
Según APNAN (1999) existen dos tipos de bokashi: aeróbico y anaeróbico.
Su diferencia radica el proceso de manufactura. Para la elaboración de bokashi
anaeróbico, la mezcla se aísla de tal forma que no tenga contacto con el aire ni
penetración directa de luz, de esta manera el proceso de fermentación es
alcanzado en mayor tiempo. El bokashi aeróbico por el contrario necesita de
volteos o aire inyectado para que el material tenga contacto con oxígeno, de esta
manera los microorganismos aeróbicos disponen de oxígeno en suficientes
cantidades para descomponer la materia en menor tiempo. A continuación se
presentan las ventajas y desventajas de cada método
• Bokashi aeróbico
Ventajas: se puede producir a gran escala. El período de fermentación
ocurre en un lapso más corto comparado con el anaeróbico.
Desventajas: Si no se controla la temperatura durante el proceso de
fermentación, se puede perder la energía de la materia orgánica.
• Bokashi anaeróbico
Ventajas: mantiene la energía (nutrición) de la materia orgánica, se
asemeja a la condición de ensilaje.
Desventaja: mal manejo ocasiona deterioro
13
El bokashi anaeróbico mantiene la energía total de la materia orgánica sin
necesidad de realizar un volteo de la pila para airear, lo que reduce
considerablemente los costos de producción. Además, dependiendo del uso y
origen de las materias primas, estas pueden ser utilizadas como alimento
fermentado para el ganado (Shintani et al. 2000).
El inconveniente de producir bokashi anaeróbico es que las materias primas
deben ser de alta calidad; como torta de soya, harina de pescado ó semolina,
usados por tradición en países de Asia. Al ser usados estos insumos para la
alimentación animal, involucran un costo de oportunidad (Shintani et al. 2000).
3.3.3 Sistemas de producción de abonos orgánicos
Los sistemas varían según la tecnología y se dividen en dos: sistemas
intensivos y extensivos. Los sistemas extensivos trabajan la materia orgánica
apilándola en montones, al aire libre y sin protección. Los sistemas intensivos, en
la producción de compost han sido más desarrollados que el caso de bokashi
debido a que en un principio, el compost fue catalogado como la herramienta
principal para el manejo masivo de desechos para ser aprovechados como abonos
orgánicos, mientras que el bokashi es más una tradición asiática con procesos
poco mecanizados (Stewart y Guerrero 2003).
Uso de EM Bokashi
Shintani y Tabora (1999) recomiendan la aplicación de EM bokashi en la
proporción de 1 Kg. por metro cuadrado en la superficie del suelo. La cantidad a
usarse en una hectárea depende de varios factores que son:
• Disponibilidad de materia prima
• Espacio físico para producción
• Cultivo anterior
14
Para obtener un mejor desarrollo y efecto por acción de los
microorganismos, el abono debe ser aplicado sobre una fuente de materia
orgánica como pasto, siendo luego incorporado a la tierra. Antes de realizar una
siembra sobre el suelo abonado, debe esperarse al menos 10 días para que el
material se encuentre estabilizado por procesos de fermentación, de esta manera
las plantas no tendrán ningún prejuicio por causa del abono (Shintani y Tabora
1999).
Sistemas en camellones o pilas
Se le llama así a la masa de residuos en compostaje cuando esta presenta
una forma y tamaño determinado (Stewart y Guerrero 2003). De acuerdo al
método de aireación utilizado este sistema se subdivide en:
Sistemas móviles: cuando la aireación se emplea volteando
mecánicamente la pila.
Sistemas estáticos: la aireación se realiza mediante instalaciones fijas que
permiten realizar una aireación sin necesidad de movilizar las pilas.
Sistemas en Reactores
Los reactores son estructuras generalmente metálicas donde se controlan
parámetros como humedad y aireación. Este sistema aplica a las situaciones
donde se reciben volúmenes importantes de desechos para lo que se necesita
contar con superficies muy extensas (Stewart y Guerrero 2003).
Al momento se han descrito sistemas para la elaboración de compostaje.
Sin embargo, para el caso del bokashi aeróbico se puede hacer una adaptación de
la metodología utilizada en los sistemas de compostaje debido a que tanto el
compost como el bokashi aeróbico necesitan aireación. De ésta manera, el
sistema seleccionado para la elaboración de bokashi consiste en pilas con un
sistema de aireación estático (Stewart y Guerrero 2003).
15
3.4 FACTORES A CONSIDERAR DURANTE EL PROCESO
A continuación se describen ciertas características importantes de los
residuos que afectan directamente en la evolución del proceso y en la calidad del
producto final.
3.4.1 Relación entre carbono y nitrógeno (C/N) de la materia prima
La relación C/N se expresa en unidades de carbono por unidades de
nitrógeno de un material. El carbono es una fuente de energía para los
microorganismos y el nitrógeno es necesario para la síntesis proteica. Una
relación óptima de la materia prima es de 25 unidades de carbono por una unidad
de nitrógeno (Stewart y Guerrero 2003).
En caso que la materia prima no presente una relación apropiada, es
recomendable mezclarlo con otros materiales para que alcance un buen balance.
Esto puede ser mediante la adición de material de desecho animal como
estiércoles de ganado. Un ejemplo de esto es la relación C/N de la gallinaza que
es de 10/1, por tanto constituye una buena alternativa de uso.
3.4.2 Acidez (pH)
El rango de pH tolerado por las bacterias es generalmente amplio, aunque
existen grupos que pueden sobrevivir en condiciones extremas. Sin embargo, es
recomendable que se mantenga un pH cercano al neutro pues asegura el
desarrollo favorable de la gran mayoría de los grupos fisiológicos (Stewart y
Guerrero 2003).
3.4.3 Humedad
Stewart y Guerrero (2003) indican que el agua es un medio para que se
lleven a cabo gran parte de los procesos biológicos en la naturaleza. Estos
procesos se ven favorecidos cuando el medio se encuentra saturado de humedad.
La actividad microbiana empieza a inhibirse con valores cercanos a un 40% de
16
humedad. El rango deseable se encuentra entre 40 y 65% de humedad, si las
condiciones de humedad sobrepasan un 65% se corre el riesgo de sufrir
descomposición por procesos anaeróbicos. Para reducir la humedad, es
recomendable incorporar materiales fibrosos que absorben la humedad de los
residuos a procesar. Una opción factible para este objetivo es el uso de aserrín
pues es de fácil acceso en la zona. Sin embargo, si se cuenta con un sistema de
aireación mecanizado con un flujo de aire constante, es posible manejar el
proceso sin una cantidad considerable de material absorbente.
La aireación agiliza la actividad biológica y genera calor que es evacuado
en forma de vapor de agua. Por esta razón es imprescindible mantener una
cantidad y presión adecuada de aire que supla la demanda biológica y expulse el
vapor de agua a través de los poros de los materiales. la aireación es responsable
del incremento de la temperatura pero al mismo tiempo el flujo de aire expulsa el
aire caliente, regulando la temperatura en la pila (Stewart y Guerrero 2003).
En el presente estudio se emplean materiales con un aproximado de 90%
de humedad más aserrín. En caso de presentarse condiciones anaeróbicas por el
alto contenido de humedad, se cuenta con la ventaja que el producto EM tiene
microorganismos que trabajan en condiciones anaeróbicas, por lo tanto esto no
representa riesgos de que se generen procesos de putrefacción en la materia.
Además se efectúan aireaciones periódicas que ayudan a la evacuación de
lixiviados y evaporación de los mismos.
3.4.4 Porosidad, textura, estructura y tamaño de partículas
NARAES (1992) describen que estas características del material influyen
directamente en la aireación. La porosidad determina el flujo de aire, la que al
mismo tiempo es determinada por el tamaño de las partículas. Partículas largas y
uniformes aumentan la porosidad.
17
La estructura trata de la rigidez del material, lo que permite su resistencia a
compactación y consecuentemente pérdida de porosidad. La textura del material
es importante, ya que el aire se desplaza con mayor facilidad en materiales
porosos que en acuosos (NARAES 1992).
En cuanto al tamaño de las partículas, entre más pequeña sea la misma,
aumenta su superficie de contacto pero puede afectar la porosidad. El tamaño de
las partículas debe ser entre 1 y 5 cm. para no afectar la porosidad y permitir un
flujo de uniforme de aire (NARAES 1992).
Cuando los materiales poseen un bajo contenido de humedad (40%) el
aspecto de porosidad no es imprescindible, ya que el aire no es un factor
determinante de la calidad final del producto. Esta es la razón por la que en
sistemas con pilas aireadas por volteo manual es indispensable disminuir el
contenido de humedad de las materias primas (NARAES 1992).
3.4.5 Temperatura
Una vez colocados los materiales en la pila, la temperatura comienza a
subir gradualmente hasta los 600C. Esta es la causa de la importancia de un
contenido de humedad mayor a un 40% para evitar combustiones espontáneas del
material pues gran parte del calor se pierde por evaporación (Hansen et al. 1995).
3.4.6 Aireación
El proceso consume grandes cantidades de oxígeno, principalmente en las
etapas iniciales, que es cuando los materiales se encuentran siendo rápidamente
metabolizados por los microorganismos. De acuerdo con NRAES (1992) la mínima
concentración de oxígeno dentro de los espacios porosos de los materiales debe
ser del 5%. Si no hay suficiente oxígeno el proceso se vuelve lento y no se genera
calor para evaporar el agua de los materiales, por lo que se dificulta la obtención
de un producto final para uso agrícola.
18
4 MATERIALES Y MÉTODOS
4.1 LOCALIZACIÓN DEL EXPERIMENTO
El estudio se llevó a cabo en las instalaciones de la antigua empacadora de
raíces y tubérculos de la universidad EARTH, ubicada en la comunidad de Las
Mercedes de Guácimo, provincia de Limón, Costa Rica. Geográficamente la
universidad se localiza entre las latitudes 10011’ y 10015’ N y entre las longitudes
80040’ E y 83055’ W
La temperatura media anual es de 250C con variaciones que van desde los
220C hasta los 32.50C. Humedad relativa diaria del 87% y una precipitación media
anual de 3400 mm. Siendo octubre el mes más lluvioso y marzo el mes más seco.
4.2 MATERIALES
Para la elaboración de Bokashi se utilizaron los siguientes materiales:
Materiales primarios
Desechos de la empacadora de banano, (pinzote de banano y
banano de rechazo triturado).
Aserrín
EM
Equipo
Medidor del pH
Medidor de la conductividad eléctrica (EC)
Medidor de la temperatura tipo thermocouple K
19
Refractómetro (medidor de grados brix)
Equipo para la realización de análisis químico para muestras foliares
Horno de laboratorio para determinar contenido de humedad
4.3 TRATAMIENTOS Y DISEÑO EXPERIMENTAL
El estudio no cuenta con diseño experimental debido a que son pocas las
repeticiones realizadas en los tratamientos, por tanto los grados de libertad son
menores a 24 que son el mínimo para evitar tener un error experimental
considerable durante el análisis estadístico (Cochran y Cox 1965).
Los tratamientos utilizados son cuatro con tres réplicas cada uno más el
testigo, estos se detallan a continuación:
Tratamiento 0: aplicación de aire forzado en base a la temperatura cuando esta
sobrepase los 600C
Tratamiento 1: Aplicación de aire forzado por 33 minutos cada tres días
Tratamiento 2: Aplicación de aire forzado por 33 minutos cada seis días
Tratamiento 3: Aplicación de aire forzado por 33 minutos cada 12 días
Testigo: Bokashi original de la empresa agrocomercial producido con volteos
periódicos.
4.3.1 Criterio para la aireación
El criterio utilizado consiste en la aplicación de aire a la cama de bokashi en
una relación volumen/volumen de 1:16 (bokashi:aire). El modelo matemático es:
Tiempo (min) = ax + b
Para x = (vol. Aire/vol. Masa)
Relación aproximada: Tiempo = (Vol. Aire/vol. Masa) x 1.95
20
Donde el tiempo es en minutos
Volumen en m3
1.95 factor constante de aireación (Anexo 1)
La aplicación de aire se da por medio de la utilización de una turbina que
inyecta aire a un montículo de bokashi de 11 metros de largo por 1.3 metros de
alto en promedio.
El equipo a utilizar consiste en una máquina que ocupa un motor de 20
caballos de fuerza y se desplaza por medio de un riel para proporcionar aire a
todas las camas, un tubo de pvc de 20 pulgadas de diámetro y 11 metros de
longitud por cama danto un total de tres tubos perforados para la evacuación del
aire generado por la turbina y penetración del mismo dentro de los camellones.
Durante el estudio se llevaron hojas de control para observar el comportamiento
de las camas con respecto a la aplicación de aire (Anexo 3).
4.4 ELABORACIÓN DEL BOKASHI
Se utilizó como materia prima los desechos orgánicos de la empacadora de
banano de Finca Agrocomercial que consisten en pinzote de banano triturado,
banano de rechazo triturado y aserrín. El producto EM activado fue inoculado por
medio de un dispositivo adaptado en la trituradora de residuos que aplica 0.1 litros
por minuto. Adicional a esto, se aplica EM con una regadera durante el proceso de
producción. Los resultados obtenidos serán comparados con los resultados del
proceso de producción de bokashi en la bokashira oroginal de la universidad
EARTH.
4.4.1 Metodología para elaboración de EM bokashi
Para la elaboración de bokashi, el primer paso es el triturado de la materia
prima, para este caso es el banano de rechazo y el pinzote de banano mostrados
en la Figura 1.
21
Figura 1. (De izquierda a derecha) Banano de rechazo y pinzote de banano antes de ser triturados. Finca Agrocomercial. EARTH, 2004.
Los materiales observados en la Figura 1 pasan por una banda sin fin hasta
una trituradora que deposita el material en una carreta del volteo. Sobre el
triturador hay un dispositivo instalado que inocula el material constantemente con
EM a razón de 0,06 litros por minuto (Figura 2, izquierda).
Figura 2. Material triturado sobre una carreta de volteo para su transporte a la bokashira. Finca Agrocomercial. EARTH, 2004.
Durante el tiempo que el material triturado permanece en la carreta de
volteo se encuentra eliminando lixiviados como se puede observar en el piso de la
Figura 2 que se encuentra completamente mojado. Los barriles (amarilla y azul)
encontrados en la izquierda de la Figura 2 contienen EM activado, este es
22
bombeado a la boca del triturador con un dispositivo automático que trabaja con
una presión de 80 UL.
Figura 3. Conformación de las camas en bokashira original. Finca Agrocomercial. EARTH, 2004.
La Figura 3 muestra la manera en que las camas son conformadas. Primero
el tractor descarga el material de manera que facilite el trabajo a las personas que
posteriormente lo acomodarán utilizando palas y tridentes para que quede en
forma de parábola. Al mismo tiempo el material es inoculado con EM con una
regadera de 5 litros, con una frecuencia de tres a cuatro veces por cama durante
los 21 días del proceso.
23
Figura 4. Aplicación de aserrín a las camas de abono en proceso. Finca Agrocomercial. EARTH, 2004.
El aserrín (de Gmelina arborea) es utilizado con el fin de proveer una capa
protectora para evitar que el material llame la presencia de insectos (Figura 4),
también tiene la finalidad de proveer mayor porosidad a la masa para la
evacuación de lixiviados y para que su textura no se vuelva masoza.
Figura 5. Volteo de las camas durante la preparación del bokashi original. Finca Agrocomercial. EARTH. 2004.
Con la finalidad de controlar una temperatura adecuada, las camas de
material son volteadas periódicamente con el uso de palas y tridentes tal como se
observa en la Figura 5. Esto ayuda a que el aserrín se mezcle con el resto del
material lo que aumenta la porosidad y por lo tanto agiliza el proceso de
24
producción del abono. Luego de finalizado el volteo, se vuelve a dar la forma
parabólica a las camas y se aplica una nueva capa de aserrín sobre el material. Al
momento de esta investigación se encontraban realizando 2 volteos durante los 21
días de producción del abono.
Figura 6. Cosecha de bokashi original luego de 21-24 días de preparación. Finca Agrocomercial. EARTH, 2004.
La cosecha de bokashi es realizada también con tridentes y palas, el abono
es colocado en sacos con un preso entre 20 y 25 kilogramos y posteriormente es
transportado al campo a los sitios en donde se va a aplicar. Un bioindicador de la
calidad y punto del bokashi es la aparición de un hongo de color blanco que se
observa en la parte derecha de la Figura 6.
4.4.2 Metodología para la elaboración de EM bokashi por aire inyectado
La metodología empleada para la elaboración de EM bokashi por aire
inyectado es muy similar a la metodología anteriormente descrita pero con algunas
variaciones. La similitud entre ambas metodologías se debe a que se tomaron
criterios de elaboración de bokashi por aire inyectado en base a la tecnología ya
conocida para evitar fallas en el método nuevo y al mismo tiempo mejorar la
producción de bokashi.
25
Figura 7. Conformación de la cama de material sobre un tubo de pvc de 4”. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004.
En esta fase observada en la Figura 7, el material orgánico a procesar es
colocado sobre un tubo de pvc de 4” de diámetro. El tubo se encuentra agujereado
a un promedio de distancia de 5 por 5 cm. con una broca de ¼” para facilitar la
evacuación del aire inyectado por la turbina. Para evitar que el tubo sea tapado
por pequeñas partículas del material triturado, se disponen de varias opciones; en
la Figura 1 se puede observar un cedazo de sarán aunque en otras ocasiones
también se hizo uso de chips de madera sobre el tubo.
Figura 8. Aplicación de aserrín a la base de las camas y sobre las camas de material en proceso. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004.
26
El área en donde fueron colocadas las camas de bokashi fue cubierta con
una capa de aserrín de 5-6 cm. de grosor para la retención de lixiviados (Figura 8),
ya que el área de trabajo no presenta un desnivel apropiado para el escurrimiento
de estos, además por la cercanía de vecinos se determinó que era más
conveniente retener los lixiviados con aserrín para evitar que estos llamaran la
presencia de insectos no deseados.
Figura 9. Disposición de la maquina aireadora con respecto a la cama de material en proceso. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004.
En la Figura 9 se puede observar como se encuentra la máquina aireadora
con respecto a la cama. El tubo de pvc se conecta con la máquina aireadora por
medio de un acople hembra de 4” y la máquina se conecta al tubo por medio de un
acople macho de 4”. En la figura también se observa la evacuación de calor en
forma de vapor al momento en que la máquina está funcionando. Los períodos y
criterio de aireación fueron detallados en tratamientos y diseño experimental.
27
Figura 10. Cosecha, empacado y transporte de EM-Bokashi por aire inyectado. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004.
En la Figura 10 (izquierda) se observa la cosecha que es generalmente
realizada entre dos personas, una persona hace uso de un tridente para
descompactar el material y luego hace uso de una pala para llenar un saco que
sostiene la otra persona hasta que alcancen un peso estimado de entre 20 a 25
Kg. Los obreros deben tener cuidado de no dañar el tubo aireador de pvc con las
herramientas. Finalmente los sacos son amarrados y cargados en una carreta de
volteo para ser transportados al campo como es observado en la Figura 10
(derecha).
4.5 RECOLECCIÓN DE MUESTRAS
Se tomaron datos periódicos sobre la temperatura de los camellones,
conductividad eléctrica al montaje y a la cosecha del bokashi. Así como análisis
químico, grados brix del material, contenido de humedad, relación C:N y pH a la
cosecha.
Las muestras se toman al finalizar los 21 desde el montaje de las camas,
una por cada replica de tratamiento como se detalla en la Figura 10.
28
Figura 11. Diseño o arreglo espacial de los tratamientos con sus réplicas
Cada cama se dividió en tres secciones, para la obtención de las muestras,
se excavó un orificio al centro de cada sección. Las muestras fueron tomadas a
diferentes profundidades del orificio y posteriormente embolsadas para ser
entregadas al laboratorio de Aguas y Suelos de la Universidad EARTH.
4.6 FASES EXPERIMENTALES
Durante la primera fase experimental se aplicó el tratamiento “0” que
consistió en la aplicación del aire partiendo del supuesto que las temperaturas
superarían los 600C, comportamiento que es observado en el sistema de
producción de Finca Agrocomercial. Los resultados obtenidos no superaron los 53
grados por lo que se optó a realizar aireaciones según las condiciones observadas
en el área experimental.
La segunda fase experimental se dividió en dos partes, cada parte con tres
camas del material a procesar para la aplicación de los tratamientos 1, 2 y 3. En la
primera parte se logró el montaje de los tratamientos 1 y 2. No fue posible el
29
montaje del tratamiento 3 debido a que como se explica en la Figura 8, es
necesario poner una capa de aserrín sobre el material a procesar y para ese
momento se sufría de una escasez de aserrín en la zona. Sin embargo se logró el
montaje de una pequeña cama, equivalente a una de las tres partes en las que se
dividieron las camas (Figura 11). Las aireaciones programadas para esta sección
no fueron posibles debido a que el material no cubría completamente el tubo
aireador, por tanto de haberse efectuado aireaciones no hubiesen sido efectivas
por que el aire hubiese buscado su salida por el lado descubierto del tubo .
Se consideró apropiado dar un tiempo de seis días para la aplicación de
aire para todas las camas en estudio. Se evaluó que durante este tiempo la cama
ya ha alcanzado temperaturas suficientemente altas como para que la aplicación
de aire no alargue el proceso de producción del abono partiendo de que si se
aplica aire cuando las poblaciones microbianas se encuentran iniciando su
actividad biológica (causante de la generación del calor), el proceso natural puede
sufrir una alteración considerable y por tanto volverse más lento. Ésta afirmación
puede verse reflejada en el Anexo 13 en donde se observa la curva típica de
temperatura para una cama de compost que no es muy diferente a una cama de
bokashi; de aplicarse aire la fase mesofílica (bajo los 400C) y la fase termofílica
(40 – 700C) representadas en la curva de crecimiento de temperatura pueden
extenderse.
4.7 TOMA DE TEMPERATURAS DE LAS CAMAS
La temperatura de las camas fue tomada por medio de un termómetro
digital. Por cada sección de la cama fueron tomados dos puntos, en cada punto se
realizaron dos tomas de temperatura, una a 5-8 cm de profundidad y la segunda a
75 cm de profundidad (insertando el termómetro desde el perfil de la cama del
material en proceso), obteniendo un total de 4 datos por sección cada vez que se
realizaba la medición (Anexo 2).
30
4.8 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 no fueron replicados. Todas las muestras fueron analizadas para C
orgánico, N total, P, K, Ca, Mg, relación C/N, % de humedad, Fe, Cu, Zn, Mn,
0Brix, Conductividad Eléctrica (EC) y pH. El C orgánico fue cuantificado por
gravimetría y el N total fue cuantificado por el método de Kjeldahl Determinación
de los costos de producción de bokashi
Para la determinación de los costos de producción de bokashi, se acudió a
las oficinas administrativas de Finca Agrocomercial en donde se obtuvo la
información necesaria para la elaboración de una hoja de cálculo en Excel. Para la
obtención del costo de las instalaciones de la bokashira de Finca Agrocomercial se
acudió a las oficinas de contabilidad de EARTH, ya que la primera no contaba con
esta información.
31
5 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados del trabajo se presentan con base al promedio de tres
evaluaciones de cuatro tratamientos para la obtención de los datos que se
presentan a continuación.
5.1 COMPORTAMIENTO DE LA TEMPERATURA DE LAS CAMAS DE EM BOKASHI POR AIRE INYECTADO.
Se obtuvieron los siguientes resultados y observaciones del sistema
instalado con aire inyectado:
5.1.1 Primera fase experimental
Durante tiempo de estudio del tratamiento 0, se realizaron tres aireaciones,
en la cama 1 se aireó el día 8, 13 y 20; la cama 2 se aireó en los días 6, 10 y 16 y
la cama 3 se aireó en los días 6, 10 y 18.
32
28,0031,0034,0037,0040,0043,0046,0049,0052,0055,00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Días
Gra
dos
C Cama 1Cama 2Cama 3
Figura 12. Temperatura media de las camas 1, 2 y 3 con el tratamiento 0. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004.
En la Figura 12 se puede apreciar las curvas del comportamiento de las
temperaturas a lo largo de 21 días. Las temperaturas máximas alcanzadas fueron
los 540C en la Cama 3, siendo la Cama 1 la que alcanzo menor temperatura en los
500C. La fase mesofílica (<400C) terminó para la cama 1 en el día 6 mientras que
para la cama 1 y 2 en el día 5. La fase termofílica (40-700C) transcurrió hasta el
día 9 para la cama 3 mientras que para la cama 1 y 2 hasta el día 13. Se presume
que después del día 13 la fase de enfriamiento fue iniciada ya que las curvas
mostraron un decaimiento de las temperaturas.
Los resultados presentados en cuanto a temperatura son bastante
parecidos a los obtenidos por Formowitz (2003). Durante una investigación
realizada en EM-Bokashi obtuvo temperaturas de hasta 510C, no alcanzando
temperaturas superiores debido a que realizó volteos durante los días 3, 7 y 15 del
proceso. La fase de enfriamiento según Formowits (2003) fue iniciada el día 28,
33
alcanzando temperatura ambiente en el día 34. Al comparar los resultados
obtenidos se puede observar que la fase de enfriamiento (Figura 12) inició en
promedio 16 días antes que en el estudio de Formowitz. Estos resultados pueden
deberse a que al airear las camas, los microorganismos presentes contaban con
suficiente oxígeno para el desarrollo de su actividad biológica y por tanto pudieron
degradar o consumir los nutrientes disponibles en el material en menor tiempo.
Según Hansen et al. (1995), la aireación es un elemento clave en procesos
de fermentación de abonos. Una adecuada aireación es necesaria para controlar
los requerimientos del ambiente para llevar a cabo procesos biológicos y obtener
la máxima eficiencia. Para ello es necesario que la temperatura no sobrepase los
650C, ya que temperaturas superiores pueden inhibir a los microorganismos
termofílicos. Según los resultados obtenidos las temperaturas se comportaron de
una manera óptima debido a que no sobrepasaron los 650C, no dando lugar a que
los microorganismos termofílicos pudiesen inhibirse por efectos de temperaturas
demasiado elevadas (Figura 12).
5.1.2 Segunda fase experimental
En la segunda rotación los tratamientos (Figura 13) fueron aireados de la
siguiente manera: el tratamiento 1 los días 6, 9, 12, 15 y 18, el tratamiento 2 los
días 6, 12 y 18.
34
28,0031,0034,0037,0040,0043,0046,0049,0052,0055,00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Días
Gra
dos
Cel
cius
T 1T 2
Figura 13. Temperatura media de las camas 1, 2. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004.
En la Figura 13 se observa la fase mesofílica terminada el día 4 para ambos
tratamientos, dando inicio a la fase termofílica que terminó el día 9 igualmente
para ambos tratamientos ya que luego se presenta un decaimiento de la
temperatura.
En la Figura 13 también puede observarse que el tratamiento 1 mostró
menor temperatura que el tratamiento 2, aunque el comportamiento de la curva es
muy similar a la curva del tratamiento 2. Las temperaturas del tratamiento 1
pueden deberse a que este fue aireado dos veces más que el tratamiento 2,
también puede deberse a que el tratamiento 1 podría presentar sus espacios
porosos con mayor cantidad de agua debido a que en el área experimental fueron
observadas condiciones de saturación de lixiviados alrededor del tratamiento
comparado con el tratamiento 2.
35
28313437404346495255
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Días
Gra
dos
Cel
cius
Sinairear
Figura 14. Temperatura media del tratamiento 3 no completado y sin aplicación de aire. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004.
La Figura 14 muestra la temperatura media de la cama que no fue
completada por escasez de aserrín. Esta pequeña cama tenía las dimensiones de
de 3,5 x 2 x 0,8 m. Como fue explicado anteriormente, esta sección no recibió
ninguna de las aireaciones programadas, sin embargo se llevó un registro de las
temperaturas para verificar si hubo diferencia con las camas que llevaron
aireación. Según la curva de la Figura 14, una vez alcanzados los 520C el
comportamiento de la curva es bastante estable a diferencia de las curvas de los
tratamientos presentadas en las Figuras 12 y 13. Posiblemente luego del día 7 los
microorganismos no contaban con suficiente oxígeno para degradar a la misma
velocidad los nutrientes disponibles del material y por tanto la rapidez en que esta
actividad ocurre fue disminuida considerablemente, haciendo que el metabolismo
de los microorganismos se volviera estable por lo que no se generaba ni se perdía
calor y manteniendo una población igualmente estable, creciendo y muriendo a
ritmos similares.
36
2629323538414447505356
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33
Días
Gra
dos
Cel
cius
T2T1T3
Figura 15. Resultado de temperatura media de las camas 1, 2 y 3. Segunda rotación de la segunda fase experimental. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004.
La figura 15 muestra el comportamiento Las aplicaciones de aire, estas
fueron realizadas en el tratamiento 2 los días 6, 12 y 18, el tratamiento 1 los días
6, 9, 12, 15 y 18 y tratamiento 3 los días 6 y 18.
El comportamiento de las curvas de la Figura 15 es muy similar a los
observados en la Figura 13. Ambos terminan la fase mesofílica en el día 4 y
posiblemente la fase termofílica el día 9 para luego presentar la fase de
enfriamiento. A diferencia de la Figura 13, la Figura 15 muestra las curvas de
temperatura de manera menos escalonada aunque siempre presenta similitudes
de comportamiento en cuanto a temperatura por ubicación de los tratamientos ya
que el tratamiento 2 presentado en la Figura 15, se encontraba ubicado en donde
antes se manejó el Tratamiento 1 (de la Figura 13), y como antes fue mencionado,
en el lugar de ubicación del tratamiento 1, luego tratamiento 2 se observaron
condiciones de excesos de humedad que pudieron haber afectado la
37
disponibilidad de oxígeno para los microorganismos y por consiguiente alcanzado
temperaturas menores.
Se considera que el tratamiento 1 no fue el más apropiado ya que en
campo se observaron un mayor número de insectos en el abono por poseer una
temperatura habitable en su superficie ocasionada por un número mayor de
aireaciones. Aunque es propio de un abono el que diferentes poblaciones de
insectos lo habiten, no es atractivo el observarlos por lo que siempre se procura
evitarlos o disminuir sus poblaciones en lo posible. El Tratamiento 2 mostró un
menor número de insectos al igual que el tratamiento 3. Sin embargo, no es
posible determinar cuál de los tratamientos mostró los mejores resultados debido a
que son pocas las repeticiones llevadas a cabo. Falta más información para
realizar un análisis estadístico que pueda proveernos suficiente información para
poder escoger la metodología del tratamiento que presente los mejores resultados.
En general existe la posibilidad de que el proceso de producción del abono
sea disminuido por medio de la aplicación de aire inyectado ya que las curvas de
temperatura muestran una tendencia a decaer después del día 9/21 del ciclo de
producción. Éste decaimiento de las temperaturas puede ser debido a las
aplicaciones de aire en los diversos tratamientos ó a una aceleración en el
proceso de descomposición ocasionadas por una mayor disponibilidad de oxígeno
ofrecida por la aplicación de aire en los tratamientos.
5.2 COMPORTAMIENTO DE LAS TEMPERATURAS DE EM-BOKASHI (TESTIGO)
Al igual que el control de temperaturas llevado en el estudio de Em-Bokashi
por aire inyectado, se llevó un control del comportamiento de las temperaturas
para el testigo. Según la metodología manejada para la producción de bokashi por
Finca Agrocomercial en la bokashira original, realizan dos volteos durante el
período de fermentación de la materia prima que luego se convierte en bokashi.
Sin embargo durante la toma de temperaturas del testigo solo se realizó un volteo.
38
28,0032,0036,0040,0044,0048,0052,0056,0060,0064,00
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25Días
Gra
dos
Cel
cius
Testigo
Figura 16. Temperatura media de EM-Bokashi. EARTH, 2004.
En la Figura 16 se observa el aumento de temperatura hasta los 550C
manteniéndose temperaturas similares del día 5 al día 9. Este comportamiento de
temperaturas constantes puede deberse a que los microorganismos ya habían
consumido gran cantidad de oxígeno presente en el material y por tanto su
actividad metabólica se vio forzada a estabilizarse, es decir que las poblaciones
microbianas crecían al mismo ritmo en que morían. Debido a que se realizó un
volteo en el día 10 que tubo como objeto la disminución de temperaturas y la
incorporación de aire, los microorganismos se vieron favorecidos para aumentar
su actividad metabólica, esto se vio reflejado en el aumento de las temperaturas
hasta el día 15 para luego volverse a encontrar con una fase de estabilización. La
fase de estabilización fue posiblemente causada por falta de oxígeno y por las
altas temperaturas en el material. Esta afirmación puede verse reflejada en la
Figura 14 en donde el crecimiento de la curva alcanza la estabilidad el día 6 de los
21 días del proceso, manteniéndose constante hasta la cosecha del material. De
haberse volteado este material es muy probable que la curva de temperatura
hubiese mostrado un comportamiento idéntico al de la Figura 16.
39
La metodología para la producción de EM-Bokashi de Shintani y Tabora
(2000) ha sido desarrollada en EARTH desde hace muchos años y mejorada con
el pasar del tiempo, por lo que lograr desarrollar una metodología para la
producción de bokashi por aire inyectado puede tomar bastante tiempo.
5.3 ANÁLISIS QUÍMICO
De acuerdo a los análisis efectuados por el Laboratorio de Suelos Y aguas
de la EARTH, se obtuvieron los siguientes resultados:
5.3.1 EM-Bokashi por aire inyectado
Cuadro 1. Media de análisis químico del tratamiento “0” con aireaciones en base a la temperatura – Lab. Suelos y Aguas – EARTH. 2004.
Identific. C org N P K Ca Mg C/N Hum Fe Cu Zn Mn C.E.mS/cm
Media C1 43,16 1,14 0,10 2,46 0,24 0,10 39 80 1356 6 18 80 3,63 7,60 2,17Media C2 50,95 1,23 0,18 5,53 0,42 0,21 42 83 1587 5 25 50 4,33 8,77 2,10Media C3 49,66 1,31 0,14 3,66 0,21 0,15 39 80 494 4 17 49 6,07 8,60 3,10
pH/agua 0BX% p/p ppm
Cuadro 2. Media de análisis químico de los tratamientos 1, 2 y de la sección 3 sin aplicaciones de aire – Lab. Suelos y Aguas – EARTH. 2004.
Identific. C. org. N P K Ca Mg C/N Hum Fe Cu Zn Mn C.E% m
Media T1 53 0,98 0,13 3,0 0,15 0,12 55 81 287 3 11 37 3,47 8,76 3,07Media T2 53 0,89 0,12 3,1 0,11 0,11 61 76 75 3 10 42 5,10 8,54 2,93Sin airear 53 1,09 0,14 3,1 0,10 0,13 49 76 84 3 11 31 2,50 8,61 3,80
ppmpH/agua 0BrixS/cm
40
Cuadro 3. Media de análisis químico de los tratamientos 1, 2 y 3. Segunda rotación del segundo período – Lab. Suelos y Aguas – EARTH 2004.
Identific. C. org. N P K Ca Mg C/N Hum Fe Cu ZnMn C.EmS/cm
Media T1 54,22 1,00 0,1 2,69 0,17 0,11 54 79 202 3 9 29 2,93 8,47 3,17Media T2 53,91 0,95 0,1 2,99 0,14 0,09 57 81 140 2 8 26 2,37 8,57 3,10Media T3 53,51 1,02 0,15 3,18 0,18 0,13 54 82 691 4 # 32 2,90 6,44 3,37
% ppmpH/gua 0Brix
Los análisis elaborados no presentan grandes diferencias entre ellos
mismos. Al ser comparados con los rangos mínimos y máximos (Anexo 7)
presentados por Soto et al. (1998) se encuentran algunos contrastes. Los
resultados obtenidos para K en la cama 2 (Cuadro 1) se encuentran en un 3,12% y
la cama 3 un 1,46% por encima de los rangos máximos de Soto et al. (1998), caso
similar para los resultados presentados en el Cuadro 2 para el mismo nutrimento.
Estas diferencias pueden deberse a variaciones en el proceso de producción del
abono que han sucedido desde la realización del estudio de Soto et al. (1998)
hasta la realización del presente estudio, o lo que parece más probable, a una
mayor retención de nutrimentos por la recolección de lixiviados en aserrín ya que
los resultados obtenidos para el testigo (EM-Bokashi) en donde todos los lixiviados
son perdidos, son muy similares a los de Soto et al. (1998).
Los resultados presentados en el Cuadro 2 mostraron los valores más bajos
en cuanto a N, estando en T2 un 0,3% inferior a los rangos mínimos de Soto et al.
(1998). Esto puede deberse a que para esta prueba se incorporó una mayor
cantidad de aserrín para el montaje de los tratamientos, provocando una
disminución en N por parte de los microorganismos.
Los valores para K se mostraron superiores en 0,9% para T2 y para la
cama sin airear, T1 se mostró en 0,8% mayor que el testigo. Estos resultados se
pueden deber a que los lixiviados fueron retenidos en el aserrín que se incorporó
en toda el área de estudio. En análisis realizados a lixiviados de EM-Bokashi por
41
Baltodano Y Sotomayor (2002), obtuvieron resultados promedio de 1200% de K en
la solución lo que explicaría la diferencia de K en los tratamientos comparados con
el testigo. Sin embargo la concentración de K en el lixiviado es alta, lo que sugiere
que gran cantidad de este fue perdido por evaporación y por escorrentía de los
excesos no retenidos por el aserrín.
5.3.2 EM-bokashi de la Bokashira Original de la Empresa Agrocomercial, EARTH.
Cuadro 4. Media del análisis químico del testigo producido en la bokashira de la Empresa Agrocomercial – Lab. Suelos y Aguas – EARTH 2004.
Identific. C org N P K Ca Mg C/N Hum Fe Cu Zn Mn C.E.mS/cm
Testigo 54,79 0,78 0,1 2,1 0,2 0,08 70 81 239 4 10 28 4 8,40 2,50
pH/agua 0BX% p/p ppm
La Relación C:N presentada en los Cuadros 1,2,3, y 4 sobrepasa el rango
máximo para que no ocurra un proceso de inmovilización del nitrógeno. Según
Schitzer y Khan (1978) una relación C:N de 20 – 25 (1,25 – 2% de N) es un rango
en el cual existe una equivalencia de N mineralizado e inmovilizado, entonces si
hay una relación menor a la de este rango la mineralización predomina pero si al
contrario la relación es mayor a la del rango, la inmovilización del N prevalece. Los
resultados obtenidos son mucho mayores al los del rango de Schnitzer y Khan
(1978) y por consiguiente se estarán presentando condiciones de inmovilización
del N disponible en el suelo. En términos generales la inmovilización de N ocurre
cuando los microorganismos degradan la materia orgánica pero esta cuenta con
mucho C por cada N presente (>25:1), entonces el N presente en el abono no
estará inmediatamente disponible para las plantas sino hasta que los
microorganismos que lo utilizaron para degradar la materia orgánica mueran,
entonces ocurre un proceso de liberación de N. En cambio cuando la relación C:N
es inferior a 20:1, los microorganismos no necesitan todo el N para degradar la
materia orgánica y por tanto al hacer las aplicaciones del abono, N estará
42
inmediatamente disponible para las plantas (Brady y Weil 1999). Sin embargo,
estos resultados son positivos para el Bokashi, ya que su objetivo principal es
aumentar los microorganismos del suelo, su biodiversidad y energía en forma de
carbono (Shintani 2000a), además una alta relación C:N liberará N lentamente y
por tanto no habrá oportunidad de que éste pueda ser fácilmente perdido, por
tanto de más provecho para las plantas.
La relación C:N del testigo (Cuadro 4) es superior los resultados
presentados en los Cuadros 1,2 y 3, esto puede deberse a que se ha aumentado
el porcentaje de aserrín aplicado durante el proceso de elaboración de EM-
Bokashi. Según La universidad de Florida, la relación C:N del aserrín es de 600:1,
por tanto en cuanto mayor cantidad de aserrín se agregue al material en proceso,
mayor será la relación C:N al momento de la cosecha del abono.
No se aprecia una relación entre la conductividad eléctrica y los diferentes
tratamientos observados en los cuadros 1,2 y 3 ya que los datos obtenidos son
muy variables. Se esperaba que la conductividad eléctrica para los tratamientos
que llevaron aireación fuese mayor que la del testigo, condición que se cumplió
para la cama 2 y 3 del Cuadro 1 y para el tratamiento 2 del Cuadro 2, no siendo
así para el resto de los resultados obtenidos. Al realizar medida de la CE en los
lixiviados se encontró que poseen 17,2 mS por lo que se esperaba una mayor
conductividad eléctrica en los tratamientos que llevaron aireación, ya que los
lixiviados eran retenidos en su mayoría por el aserrín distribuido en el área de
estudio, caso que no se da con el testigo ya que los lixiviados son evacuados por
medio de un drenaje.
Dentro del estudio realizado por Baltodano y Sotomayor (2002), elaboraron
una curva del comportamiento de la conductividad eléctrica sobre el tiempo, sus
resultados indicaron que las lecturas mostraban una leve disminución con
respecto al tiempo. Esta disminución de la CE puede ser ocasionada por la
pérdida de nutrientes durante el proceso de descomposición, ya sea por
43
volatilización o descomposición ya que la conductividad eléctrica tiene una
relación directa con las partículas iónicas contenidas en sustancias nutritivas. La
mayoría de los resultados obtenidos (a excepción de la cama 2 y 3 del Cuadro 1 y
del tratamiento 2 del Cuadro 2) presentaron una conductividad eléctrica inferior a
la del testigo, lo cual sugiere que la afirmación de Baltodano Y Sotomayor (2002)
pueda ser verás. Según Baltodano y Sotomayor (2002) es posible que existiera un
efecto directo ocasionado por el paso del aire a través del material en proceso, en
donde los nutrientes pueden ser volatilizados con mayor facilidad. Esto puede dar
un indicio que el EM-Bokashi pueda requerir más tiempo para lograr el mismo
resultado que el tratamiento con aireación.
De acuerdo con Soto (1999), el pH del medio afecta la actividad metabólica
de los microorganismos, así como la disponibilidad de los nutrientes para estos.
Una pila de abono debe mantener un rango de pH entre 6 y 8 ya que éste es el
rango óptimo para el buen desenvolvimiento de los microorganismos. pH
superiores a 8 e inferiores a 6 pueden inhibir la actividad microbiológica. Los
resultados indican que todos los valores obtenidos (Excepto la cama 1 del Cuadro
1 y el T3 del Cuadro 3) sobrepasan el rango de pH sugerido por Soto. Es posible
que también exista una relación entre el pH del abono y el decaimiento o
estabilización de las temperaturas mostradas de la Figura 12 a la Figura 16 por
acción de un ambiente muy alcalino que estaría afectando la actividad metabólica
de los microorganismos (Anexo 14).
Las diferencias presentadas en cuanto a humedad de los diferentes
tratamientos y testigo son pequeñas. Los porcentajes de humedad son muy altos
al ser comparados con los porcentajes deseables de Stewart y Guerrero (2003)
quienes afirman que si la humedad es superior a un 65% se corre riesgo de que
ocurra una descomposición anaeróbica sin embargo, al ser comparado con el
rango de Campos y Valverde (1998) presentados en el Anexo 7 se observa que el
rango de humedad en el que se encuentran los resultados es propio del bokashi al
momento de su cosecha.
44
Se esperaba que los tratamientos que llevaban aireación presentaran un
menor contenido de humedad al finalizar el ciclo de producción comparado con la
humedad del testigo, ya que la aireación facilita la evacuación de calor y de agua
en forma de vapor. Es posible que los tratamientos que llevaron aireación
conservaran mucha de su humedad por la formación de una capa de 4-10 cm
entre la capa de aserrín y el abono material en proceso. Esta capa presentaba una
textura más pastosa y de color más oscuro a comparación del abono. Esta textura
y color pueden deberse a que pudieron llevarse a cabo reacciones de oxidación a
una velocidad mayor en el material encontrado dentro de esta capa. La
conductividad eléctrica de la capa es de 8 mS lo que significa que contiene un
grado mayor de salinidad comparado con la CE de los tratmientos y del testigo
pero inferior a la CE del lixiviado. La capa descrita pudo haber actuado como un
filtro y aislante entre el medio exterior y el interior, reteniendo sales, lo que se le
atribuye a su mayor CE y aislante ya que posiblemente no permitió mucha de la
evacuación de agua en forma de vapor (Anexo 8).
Los grados brix son la medida de los sólidos solubles totales en una
sustancia (Chen 1991). Estos sólidos solubles son generalmente monosacáridos
como la glucosa, fructosa o disacáridos como la sacarosa (azúcares).
45
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0 5 10 15 20
Días
Gra
dos
Brix
Figura 17. Curva del comportamiento de los grados brix en el material durante el proceso de producción. Bokashira Original de Finca Agrocomercial, 2004.
En la figura 17 se observa la curva de comportamiento de las azúcares
durante el proceso de producción del abono. Al inicio del proceso se observan
20Brix, esto se debe a que la materia orgánica cuenta con un 2 a un 30% de
azúcar sobre peso de materia seca (Dalzell et al. 1987). Los almidones del banano
que después pasan a formar azúcares de tipo fructosa provocan un crecimiento en
la curva. Las azúcares están de una manera muy disponible para el consumo de
los microorganismos, esto provoca un decaimiento en el porcentaje de azucares
como es observado en el Cuadro 5. La disminución del porcentaje de azúcares
disueltos puede deberse también a pérdidas por lixiviados generados por el
abono. La utilidad de saber el contenido de azúcares es que estas pueden
optimizar el proceso de fermentación (Rivero 1998) por medio de los
microorganismos Saccharomyces cereviciae (levaduras) que también se
encuentra presente en el producto EM.
Al ser comparados los porcentajes de azúcares del testigo (grados brix,
Cuadro 4) con el resto de los tratamientos que recibieron aireación se observa una
46
marcada diferencia. El contenido de azúcares del testigo al momento de la
cosecha fue menor al del resto de los tratamientos. Esto puede deberse a que la
velocidad de degradación de los compuestos más complejos como lignina y
celulosa hasta la formación de azúcares es más rápida que la del testigo.
5.4 RESULTADOS DE ENCUESTA SOBRE OLORES
No siente27%
Muy desagradable
9%
Desagradable18%
Poco desagradable
9%
No molesta37%
Figura 18. Percepción del olor a bokashi en las viviendas aledañas a la antigua empacadora de raíces y tubérculos. Herat, 2004.
Según Shintgani (2000a), el bokashi no genera malos olores, sin embargo
al momento de la cosecha fue percibido un olor en los tratamientos aireados que
va de poco a muy desagradable, de acuerdo a un 36% de las personas
encuestadas que viven cerca de la antigua empacadora de raíces y tubérculos.
Este olor puede haberse debido a que durante el proceso de descomposición de la
materia se generan gases que pueden haber sido atrapados dentro de la cama y
que son liberados al remover el abono. La retensión de los olores pudo deberse a
47
la formación de una capa densa entre el aserrín y el material en proceso que
apareció por saturación de humedad creando un aislante. Cabe resaltar que los
olores solamente fueron percibidos al momento de la cosecha y no durante los 21
días de proceso. Además estos son percepciones de la gente que se han
expuesto a un olor nuevo de una masa fermentada por lo que no están
acostumbrados.
48
5.5 RESULTADO DEL COSTO DE PRODUCCIÓN
Cuadro 5. Costos de producción y utilidades mensuales por la venta de EM-Bokashi (de la Bokashira Original) y de EM-Bokashi por aire inyectado. Finca Agrocomercial. EARTH, 2004.
Costos y Utilidades EM-Bokashi Original
EM-bokashi aireado
Costos Fijos 1235.63 735.05Costos Variables 891.21 1060.55Costos netos 2126.84 1795.60(Costo mano de obra)* 1214.9 * 804.05*Costo por Kilo 0.041 0.035Utilidad Bruta 3674.41 3674.41Utilidad Neta 1547.56 1878.81
* Estas cifras están incluidas dentro de los costos fijos y variables de mano de obra
El Cuadro 6 muestra los resultados en cuanto a los costos de producción de
EM-Bokashi y EM-Bokashi por aire inyectado, el detalle de donde provienen los
costos puede ser apreciado en los Anexos 9, 10, 11 y 12. Los resultados indican
que el costo por kilogramo de abono producido por el sistema de aireación es
¢2.86 (Colones Costarricenses) más barato que el costo por kilogramo del abono
producido por el sistema original, estos colones equivalen a $331,81 mensuales
en utilidades que pueden ser incrementadas de ser implementado el sistema
propuesto por la disminución de costos, que se debe principalmente al menor
requerimiento de mano de obra comparada con el sistema de producción de
Bokashi Original. Si la producción de abono se incrementa por tener más residuos
disponibles para procesar, se estima que el personal necesario para laborar es
equivalente al mostrado en los Anexos 9 y 11 por lo que los costos de mano de
obra se mantendrían fijos.
49
Soto (1999) determinó los costos de producción por kilo de bokashi,
(actualizando sus datos obtenidos para el año 2004) resultaron en ¢7.22/kilo,
equivalente a ¢8.3 colones menos que el sistema propuesto, esto puede deberse
a que las producciones en toneladas anuales de abono de Soto están en 905 y las
de Finca Agrocomercial en 617 ton, habiendo una diferencia de 288 toneladas
anuales, lo que significa que los costos de producción de Soto (1999) son
inferiores debido a la superioridad en producción. Partiendo del supuesto que la
producción de Finca Agrocomercial igualara la producción en toneladas anuales
de Soto (1999), se calcula que los costos disminuirían a ¢10.68/Kg. estando
todavía por encima de los costos por kilogramo de Soto lo que indica que estos
pueden ser aun más reducidos.
50
6 CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos indican que el contenido de nutrimentos de los
diferentes tratamientos de EM-Bokashi por aire inyectado son ligeramente
superiores o al menos iguales al contenido de nutrimentos de EM-Bokashi (testigo) de la Bokashira Original, por lo cual la producción del abono por medio del método
propuesto no afecta la calidad del abono, sino que la mantiene y para la mayoría
de nutrimentos la aumenta debido a que la mayoría de lixiviados son retenidos,
por lo que no hay pérdidas altas de nutrimentos por escorrentía, siendo la
evaporación y la actividad microbiológica las únicas formas de pérdidas de los
mismos.
No fue posible determinar el tiempo y momentos adecuados para aplicar
aire a las camas debido a que el número de repeticiones realizadas no son
suficientes. Sin embargo se logró determinar que al aplicar aire en los diferentes
tratamientos, el proceso de producción del abono se acelera debido a un
decaimiento de la temperatura a partir del día 9, lo que se interpreta como la fase
de enfriamiento. En otros estudios, se determinó que la fase de enfriamiento inició
hasta el día 28, lo que significa que el proceso se ha acelerado en 19 días.
Hay una estrecha relación entre la oxigenación proporcionada por la
máquina aireadora, las temperaturas y los grados brix. Las altas temperaturas son
indicios de actividad microbiana que es estimulada y acelerada por la
disponibilidad de oxígeno en los tratamientos. Los grados Brix indican que la
velocidad de descomposición de la materia en los tratamientos es más veloz que
en el testigo debido a una mayor cantidad de azúcares al final del proceso (21
días), esto puede deberse a que la degradación de compuestos como la lignina,
celulosa y hemicelulosa hasta su trasformación en azúcares sea acelerado por
una mayor disponibilidad de oxígeno para los microorganismos que actúan sobre
estos.
51
La rentabilidad económica del sistema producción de EM-Bokashi por aire
inyectado es superior a la EM-Bokashi de Finca Agrocomercial debido a una
disminución de los costos de producción. Esta rentabilidad refleja una utilidad
anual de $3974,98 más que el sistema manejado por Finca Agrocomercial. Por
otra parte el sistema de EM-Bokashi por aire inyectado tiene la capacidad de
manejar grandes volúmenes de material, lo que significa que de ser aumentada la
producción de abono por una mayor disponibilidad de residuos, el sistema puede
ser manejado con la misma cantidad de gente sin inconvenientes.
En general se puede concluir que el EM-Bokashi por aire inyectado puede
ser producido en menor tiempo, presenta una calidad química igual o superior al
abono producido por Finca Agrocomercial y una mejor rentabilidad económica.
52
7 RECOMENDACIONES
El estudio ha logrado montar las bases para la implementación de un nuevo
método de producción de EM-Bokashi por aire inyectado, es necesario continuar
con las pruebas y determinar si hay concordancia con los resultados presentados
en el presente trabajo.
• Se recomienda continuar con el estudio y realizar un número mayor de
repeticiones para poder tener suficiente información para análisis
estadísticos con el fin de determinar cuales son los períodos y tiempos de
aplicación de aire más eficientes. Las investigaciones pueden seguir
llevándose a cabo en la antigua empacadora de raíces y tubérculos y
pueden tomarse los mismos tratamientos del presente trabajo.
• Es necesario realizar una curva de Conductividad Eléctrica con el objeto de
observar la pérdida de nutrimentos con respecto al tiempo y determinar que
medidas se pueden tomar para evitar dichas pérdidas. La curva puede ser
realizada por medio de la toma de datos periódicos en las camas de EM-
Bokashi, cada día o día por medio.
• Se debe realizar una curva de pH para observar sus cambios durante el
proceso de producción del abono, así como determinar si el pH y las altas
temperaturas son los responsable de la estabilización de la actividad
microbiana.
• Se recomienda continuar tomando los grados brix y observar su
comportamiento por medio de una curva a largo plazo para ver si hay
variaciones de este sobre el tiempo, ya que el contenido de azúcares puede
depender de la cantidad de desechos de banano sobre el total de desechos
(desecho de banano y pinzote de banano).
53
• Es recomendable la realización de una prueba de degradación de semillas
de malezas. Se pueden tomar semillas del campo, tomar una parte de estas
y probar su viabilidad por medio de una prueba de germinación. Una vez
determinada la viabilidad de las semillas, estas pueden ser empacadas en
una redecilla y colocadas en medio del material en proceso, desde el
montaje hasta la cosecha. A la cosecha se pueden extraer y realizar
nuevamente una prueba de germinación para compararla los resultados de
la prueba de germinación del inicio.
• Se recomienda la realización de análisis microbiológicos para determinar si
en el bokashi se encuentran enfermedades como moko (Pseudomonas
solanacearum) que puedan afectar la salud del cultivo de banano cuando es
fertilizado con el abono.
• Es importante la determinación del comportamiento de los grados brix sobre
el tiempo a lo largo del proceso de producción del abono, por lo que es
aconsejable que se realicen medidas periódicas para observar variaciones
de este, por medio de la toma de muestras y lectura en el refractómetro.
• Se debe determinar la mejor manera para evitar olores no deseados. Una
opción es la modificación de la capa aislante que evita que los olores
escapen a medida que la materia se va degradando para que estos no se
acumulen hasta la cosecha del material. También es recomendable
determinar si los pocos insectos encontrados en el bokashi son potenciales
portadores de enfermedades y asi, evitar su presencia.
54
8 BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
APNAN (Asia Pacific Natural Agriculture Network). 1999. Kyusei nature farming and the technology of effective microorganism: guidelines for practical use. Bangkok, Thai. 44:13.
Baltodano, M; Sotomayor, F. 2002. Evaluación de Manejo de Desechos Orgánicos Domésticos en la EARTH. Trabajo de Graduación. EARTH, Guácimo Limón. C.R. 68 p
Brady, N; Weil, R. 1999. The nature and properties of soils. 120 ed. New Jersey, US. Prentece Hall. 881 p.
Chen, J. 1991. Manual del Azúcar de caña. Trad. C A García; C Alvarez. Mexico. Noriega editores. 1200: 738-739
Cochran, W, y Cox, G. 1965. Diseños experimentales. Editorial F. Trillas. 661:52
Dalzell, H. et al. 1987. Soils Management: Compost production and use in tropical and subtropical environments. Boletín FAO Soils no 56:20-28.
EMRO (EM Research Organization). 2004. EM (Effective microorganisms), an earth saving revolution. (En línea). Consultado 10 de Sep. 2004. Disponible en: http://www.emro.co.jp/english/products/productsindex.html
Espinoza, K; Ubilla, M. 1998. Respuesta de la lechuga (Lactuca sativa. cv. Mantequilla) A la aplicación de Bokashi iy microorganismos eficientes (EM) en la región atlántica de Costa Rica. Trabajo de graduación. EARTH. p. 8-10
Formowitz. B. 2003. Bokashi composting and the effects of EM-Bokashi on growth of young and adult banana plants. University of Kassel, Germany. Trabajo de graduación. 53:19.
Fundación Mokita Okada, MOA. 1998. Microorganismos Eficaces (EM) y EM-Bokashi en la agricultura natural. Centro de Pesquisa, Ipeúna. Sao Paulo, Brasil. 23 p.
Hansen, R. et al. 1995. The composting Process. (En línea). The Ohio State University. Consultado 31 oct 2004. Disponible en http://ohioline.osu.edu/b792/index.html
55
Higa, T. 1994a. EM Technology Serving The World. Universidad de Ryukyus. Okinawa, Jap. 6 p.
Higa, T. 1995b. What is EM technology. Universidad de Ryukyus. Okinawa, Jap. 5 p.
Higa, T; Parr J. 1994. Beneficial and effective microorganisms for a sustainable agriculture and environment. International nature farming research center, Atami, Jap. 43:4
Northeast Regional Agricultural Engineering Services (NRAES). 1992. On-farm composting handbook. Ed. By Rynk R. Ithaca, Ny: Cooperative extension.
Primavesi, A. 1982. Manejo ecológico del suelo. Trad. S Lerendegui. 5 ed. Buenos Aires, Ar. Editorial Florida. 499:94-118.
Rivero, L. 1998. Identifican levaduras presentes en fermentación del cocuy. (En línea). Fundacite Falcon. Consultado 8 nov 2004. Disponible en http://www.funflc.org.ve/nota98.htm
Schnitzer, M y Khan, SU. 1978. Soil Matter: Development in soil science 8. Ámsterdam, NO. Elsevier Sientific Publishing Company. 319 p.
Shintani, M. 2000. Bokashi. Tecnología para el Manejo de Desechos para la Producción Bananera. EARTH. Guácimo, Costa Rica. 6 p.
Shintani, M. 2000a. Experiencias y tecnologías en el uso de desechos sólidos para la agricultura. (Presentación de power point). Consultado 8 nov 2004. Limón. CR. EARTH.
Shintani, M. et al. 2000. Bokashi: abono orgánico fermentado. Tecnología tradicional adaptada para una agricultura sostenible y un manejo de desechos modernos. Universidad EARTH. Limón, CR. 25p
Shintani, M. Tabora, P. 1999. Producción de bokashi para agricultura orgánica en trópicos. Universidad EARTH. Limón, CR. 10 p.
Soto, M. et al. 1998. Efecto de la aplicación de abonos orgánicos (Compost, Vermicompost, Bokashi y Gallinaza) en diferentes dosis, en el establecimiento de una plantación de banano, clon “Gran Enano” en el proceso de renovación de plantaciones. EARTH. 11:5
Soto, M. Sf. Elaboración de abonos orgánicos a partir de desperdicios de banano. EARTH. Guácimo Costa Rica. 23 p.
56
Stewart, J; Guerrero, O. 2003. Estudio de factibilidad para el establecimiento de una planta procesadora y comercializadora de bokashi en la ciudad de panama. Trabajo de graduación. EARTH. 106 p.
Universidad de Florida. 2004. Elements of composting. (En línea). Consultado 3 nov 2004. Disponible en http://www.compostinfo.com/tutorial/ElementOfComposting.htm
57
9 ANEXOS
Anexo 1. Determinación del criterio para la aplicación de aire a las camas del material en proceso.
ParámetrosNúmero de secciones/tubo 3 CALCULO DE TIEMPO DE VENTILACIÓNNúmero de huecos/Seccion 424.660000Diametro Hueco (m) 0.006350 1. Area y Volumen aproximada de la cama Radio Hueco 0.003175 Longitud = 9.1 mArea hueco m2 0.000032 Altura= 1.29 mFlujo seccion 1 (m3/s) 0.098511 Ancho base 3 mFlujo sección 2 0.049840Flujo sección 3 0.126074 Vol. masa= 23.5 m3Promedio m3/s por sección 0.091475
m3/min en todo el tubo 16.47Para Eficiencia 70%(m3/min) 11.53 2. Tiempos de Ventilación
C = tubo Vaire/Vol-masa (x) Tiempo (min)S = sección mph Media m/s 1 2C1, S1 (mph) 1 12 2 4
2 23.75 4 83 23.3 8 164 14.4 16 335 14.15 32 656 15.4 64 1307 15.38 19.2 2.04 (a)9 13.255 1.78E-15 (b)
10 13.116.3855 7.32 Tiempo (min) = a x + b
m/s para x = (vol. Aire/vol. Masa)1 mph = 0.44704
Relación aproximada: Tiempo = (Vol. Aire/Vol. Masa) x 1.95C1, S2 (mph) 1 12.7 (minutos)
2 8.253 10.254 7.15 1.76 8.27 10.48 7.89 11
10 5.58.29 3.71
C1, Sección 3 (mph) 1 10.052 19.73 15.354 21.25 10.36 217 23.78 249 35
10 29.420.97 9.37
y = 2.037x - 5E-15R2 = 1
0
5
10
15
20
25
30
35
0 5 10 15 20
Series1Linear (Series1)
59
Anexo 2. Esquema sobre la metodología empleada para la toma de temperatura de las camas del material en proceso.
A Arriba, temperatura del borde
B Arriba, Temperatura del centro
C Abajo, temperatura del borde
D Abajo, temperatura del centro
60
Anexo 3. Hoja para el control de aireaciones. Antigua empacadora de raíces y tubérculos. EARTH, 2004.
Cama 1 Fecha de Inicio 6 de Julio
Fecha de aireación ObservacionesLunes 12 de julioFirma:
Viernes 16 de julioFirma:
Lunes19 de julioFirma:
Jueves 22 de julioFirma:
Domingo 25 de julioFirma:
Cama 2 Fecha de inicio 6 de julio
Fecha de aireación ObservacionesLunes 12 de julioFirma:
Domingo 18 de julioFirma:
Sábado 24 de julioFirma:
Cama 3 Fecha de Inicio 6 de julio
Fecha de aireación ObservacionesLunes 12 de julioFirma:
Sábado 24 de julioFirma:
Control de Aireaciones, segundo período: del 6 al 27 de julio
61
Anexo 4. Análisis químico de las muestras por secciones del tratamiento “0” – Laboratorio de Suelos y Aguas – EARTH. 2004.
C org N P K Ca Mg C/N Hum Fe Cu Zn Mn C.E.mS/cm
C1M1 53 1,50 0,11 2,80 0,16 0,10 35 82 737 3 20 38 3,90 6,13 2,40C1M2 53 0,93 0,08 1,82 0,25 0,08 57 79 806 7 15 47 3,40 7,87 2,20C1M3 24 0,99 0,12 2,75 0,31 0,12 24 81 2525 7 20 156 3,60 8,81 1,90Media C1 43 1,14 0,10 2,46 0,24 0,10 39 80 1356 6 18 80 3,63 7,60 2,17C2M1 51 1,16 0,23 7,98 0,69 0,27 44 83 3815 5 35 50 3,10 8,87 1,80C2M2 52 1,18 0,15 3,76 0,21 0,16 44 81 301 4 17 52 5,20 8,61 2,40C2M3 50 1,34 0,15 4,86 0,37 0,19 37 85 645 6 24 48 4,70 8,83 21,00Media C2 51 1,23 0,18 5,53 0,42 0,21 42 83 1587 5 25 50 4,33 8,77 8,40C3M1 53 1,11 0,11 3,55 0,08 0,12 47 77 98 4 10 21 5,90 8,94 3,00C2M2 46 1,23 0,14 5,37 0,21 0,13 38 82 512 4 15 32 5,50 8,92 2,70C3M3 50 1,57 0,17 2,07 0,34 0,19 32 81 873 5 26 94 6,80 7,95 3,60Media C3 50 1,31 0,14 3,66 0,21 0,15 39 80 494 4 17 49 6,07 8,60 3,10
ppm% p/p pH/agua 0BXIdentific.
Anexo 5. Análisis químico de las muestras por secciones del tratamiento 1 y 2 – Laboratorio de Suelos y Aguas – EARTH. 2004
Identific. C org. N P K Ca Mg C/N Hum Fe Cu Zn Mn C.E.mS/cm
C1M1 54 0,92 0,12 2,52 0,18 0,09 59 81 478 4 11 52 2,10 8,90 2,60C1M2 52 1,01 0,17 3,64 0,16 0,16 52 77 77 2 13 28 4,30 8,57 3,00C1M3 54 1,00 0,12 2,75 0,10 0,10 54 83 306 3 9 32 4,00 8,80 3,60Media C1 53 0,98 0,13 2,97 0,15 0,12 55 81 287 3 11 37 3,47 8,76 3,07C2M1 53 0,83 0,13 3,36 0,13 0,12 64 84 76 3 10 34 6,30 8,67 3,00C2M2 54 0,81 0,10 2,62 0,08 0,09 67 67 62 3 8 25 4,40 8,32 3,60C2M3 53 1,04 0,13 3,25 0,13 0,11 51 77 86 3 13 68 4,60 8,62 2,20Media C2 53 0,89 0,12 3,08 0,11 0,11 61 76 75 3 10 42 5,10 8,54 2,93C3 M3 53 1,09 0,14 3,07 0,10 0,13 49 76 84 3 11 31 2,50 8,61 3,80
pH/agua 0BX% p/p ppm
62
Anexo 6. Análisis químico de las muestras por secciones del tratamiento 1, 2 y 3. Segundo ciclo de la fase 2 – Laboratorio de Suelos y Aguas – EARTH. 2004.
Identific. C org N P K Ca Mg C/N Hum Fe Cu Zn Mn C.E.mS/cm
C1 S1 54 0,93 0,10 2,92 0,14 0,09 58 82 191 2 8 31 2,40 8,79 2,90C1 S2 54 1,02 0,12 3,04 0,18 0,10 52 81 159 2 8 27 2,70 8,36 3,30C1 S3 54 0,92 0,11 3,01 0,11 0,09 59 80 70 3 7 20 2,00 8,56 3,10Media C1 54 0,95 0,11 2,99 0,14 0,09 57 81 140 2 8 26 2,37 8,57 3,10C2 S1 54 0,97 0,12 2,71 0,12 0,10 56 80 152 4 8 24 3,00 8,70 3,30C2 S2 54 1,07 0,14 3,05 0,27 0,12 50 77 385 4 10 44 3,20 8,19 2,70C2 S3 55 0,97 0,10 2,31 0,13 0,10 56 81 69 2 8 20 2,60 8,53 3,50Media C2 54 1,00 0,12 2,69 0,17 0,11 54 79 202 3 9 29 2,93 8,47 3,17C3 S1 54 0,98 0,13 3,12 0,15 0,11 55 84 155 3 8 25 2,80 4,94 3,20C3 S2 54 0,83 0,12 2,54 0,17 0,11 65 80 343 4 8 19 3,20 6,03 3,10C3 S3 52 1,26 0,19 3,88 0,22 0,18 42 83 1575 5 16 51 2,70 8,36 3,80Media C3 54 1,02 0,15 3,18 0,18 0,13 54 82 691 4 11 32 2,90 6,44 3,37
0BX% p/ppH/agua
ppm
Anexo 7. Comparación química de compost, bokashi, vermicompost y gallinaza fabricados con residuos de banano.
Análisis Unidad Compost Bokashi Vermicompost Gallinaza
N % 1,23 - 3,28 1,24 - 1,39 1,36 - 1,83 1,58 - 2,83P % 0,20 - 0,45 0,07 - 0,14 0,29 - 0,41 0,72 - 3,41K % 1,03 - 1,62 1,32 - 2,20 0,55 - 1,38 0,87 - 3,62Ca % 0,33 - 1,93 0,21 - 0,30 0,56 - 0,66 3,1 - 16Mg % 0,24 - 0,46 0,11 - 0,20 0,30 - 0,45 0,20 - 0,90S Mg/Kg 1,12 - 0,43 0,07 - 0,09 0,12 - 0,31 0,20 - 0,72Fe Mg/Kg 12001 - 27900 1221- 2690 13801 - 28000 1841 - 3280Cu Mg/Kg 33 - 67 6,0 - 14,0 44 - 85 16 - 72Zn Mg/Kg 47 - 82 15 - 22 49 - 94 164 - 441Mn Mg/Kg 236 - 349 61 - 78 259 - 567 154 - 478B Mg/Kg 35 - 55 11,0 - 18,0 38 - 52 13 - 50PH 6,55 - 8,78 6,11 - 9,71 5,41 - 9,02 7,13 - 9,13Humedad % 25,4 - 66 68,2 - 80,7 19,2 - 42,3 32,2 - 43,8Materia Org. % 17 - 39,1 68,7 - 88 14,6 - 25,3 37,5 - 56,8Relación C/N % 5,33 - 8,06 32,2 - 37 6,23 - 8,5 8,6 - 18,2
Rangos mínimos a máximos
Fuente: Soto et al. (1998).
63
Anexo 8. Análisis químico de la capa de bokashi identificada entre la capa de aserrín y el material en proceso – Laboratorio de Suelos y Aguas – EARTH. 2004
Identific. C org N P K Ca Mg C/N Hum Fe Cu Zn Mn C.E.mS/cm
Capa B 52 1,6 0,18 4,51 0,25 0,18 33 81,6 313 6 14 53 7,75 2,9
0BX% p/p ppm
Anexo 9. Costos de producción detallado de EM-bokashi USS $. Costos fijos Cantidad Unidad Frecuencia Valor $Instalaciones 384 m2 Dep Mensual 150,80Mano de obra 2 Personas Mensual 1084,50Maquinaria 0,00Herramientaspalas 2 unidad Mensual 0,186tridentes 3 unidad Mensual 0,093carretilla 1 unidad Mensual 0,053Sacos 3985 Sacos Mensual 0,000
Total 1235,63Costos variablesM. Obra ocasional 5 Personas Mensual 130,90Mantenimiento 1 unidad Mensual 0,00Agua 158 m3 Mensual 0,00Transporte 1 Unidad Mensual 399Energía Eléct 0 Kw/hora Mensual 0,00Materia PrimaPinzote de banano 99789,8 Kilogramos Mensual 0,00Banano de rechazo 59873,88 Kilogramos Mensual 0,00EM 4,75 Litros Mensual 0,00Melaza 0,17 Barril Mensual 4,46Aserrín 24 m3 Mensual 356,74
Total 891,21
64
Anexo 10. Volumen mensual procesado de materia prima, volumen cosechado y disponible a la venta de EM-Bokashi.
Detalle Kg/mesPinzote banano 99789,8Banano de rechazo 59873,88Aserrín 12000Total 171663,68
HumedadRecién cosechado 82398,57 80%A la venta 51499,10 50%Venta $2.296,50
Anexo 11. Costos de producción detallado de EM-Bokashi por aire inyectado en USS $.
Costos fijos Cantidad Unidad Frecuencia Valor $Instalaciones 384 m2 Dep Mensual 150,80
Mano de obra 1 Personas Mensual 542,25Maquinaria 1 Aireadora Dep. Mensual 41,67
Herramientaspalas 2 unidad Mensual 0,19tridentes 3 unidad Mensual 0,09carretilla 1 unidad Mensual 0,05Sacos 3985 Sacos Mensual 0,00
Total 735,05Costos variablesM. Obra ocasional 5 Personas Mensual 261,80Mantenimiento 1 unidad Mensual 32,52Agua 158 m3 Mensual 0,00Transporte 20 horas Mensual 399,11Energía Eléctrica 50,16 Horas Mensual 5,92
Materia PrimaPinzote de banano 99789,8 Kilogramos Mensual 0,00Banano de rechazo 59873,88 Kilogramos Mensual 0,00EM 4,75 Litros Mensual 0,00Melaza 0,17 Barril Mensual 4,46Aserrín 24 m3 Mensual 356,74
Total 1060,55
Anexo 12. Volumen mensual procesado de materia prima, volumen cosechado y disponible a la venta de EM-Bokashi por aire inyectado.
65
Detalle Kg/mesPinzote banano 99789,8Banano de rechazo 59873,88Aserrín 12000Total 171663,68
HumedadRecién cosechado 82398,5664 80%A la venta 51499,104 50%Venta $3.674,41
Anexo 13. Curva típica de temperatura para una pila de compost
A Fase Mesofílica C Fase de enfriamiento
B Fase Termofílica D Fase de maduración
(Fuente: Dalzell et al, 1987)
66
Anexo 14. Variaciones de pH en la cama de compost
A Fase Mesofílica C Fase de enfriamiento
B Fase Termofílica D Fase de maduración
(Fuente: Dalzell et al, 1987)
67