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UNIVERSIDAD EARTH
EVALUACION DEL EFECTO DE BOKASHI COMO FERTILIZANTE EN CUATRO DOSIS CRECIENTES MEDIDO MEDIANTE UN BIOENSAYO EN PLANTAS DE
SORGO.
Othón Fernando Álvarez López Edny Neysor Gamez
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 Moisés Soto Ballestero Ing. Argo.
Profesor Asesor Luis Quirós Sandí Ing. Argo.
Decano Daniel Sherrard, Ph.D.
Candidato(a) Edny Neysor Gamez
Candidato(a) Othón Fernando Álvarez LópezDiciembre, 2002
ii
DEDICATORIA
A mi madre Magdalena Gámez y hermano Enri y hermanas, Marlene,
Marlett, Yadira y Zenia cuyo apoyo y amor han sido incondicionales y que me
dieron su apoyo total en los cuatro años de estudio.
A mi padre que me enseño los pasos que hay que seguir en esta vida,
medio apoyo y confianza mientras estuvo junto a mí. (R.I.P.)
A Anna Marin, que creo en mí y me dio su amor y apoyo cuando estuve
cerca y lejos de ella. Me dio fuerzas y realizó sacrificios junto a mí.
A mis amigos que compartieron junto a mí tiempos alegres y tristes pero las
cuáles ayudaron a alcanzar la meta.
Edny Neysor Gámez.
A mis padres, muy en especial y con mucho amor, por darme sus
consejos, confianza, apoyo y cariño que eh necesitado durante toda mi vida.
A mis tíos Mauricio Lespinasse y Angelita de Lespinasse, dos ángeles en
mi vida quienes con su incondicional ayuda hicieron posible la realización de uno
de mis sueños como el realizar mis estudios en EARTH.
A mis abuelos Everardo López (en memoria), que en paz descanse, Othón
Álvarez, Rosa Elena de López y Gloria de Álvarez. Quienes siempre me
aconsejaron y guiaron, además de que son un gran ejemplo en mi vida.
A todos mis tíos que me apoyaron y estuvieron al tanto de mi preparación
profesional.
A mis hermanos y primos, como un ejemplo de perseverancia y dedicación.
Y a manera de recuerdo que también ellos pueden esto y mucho más.
Othón Fernando Álvarez López.
iii
AGRADECIMIENTO
A Dios y la Virgen por darnos la fuerza, guía, paciencia e inteligencia para
poder salir adelante en nuestros estudios.
Al Ing. Agr. Moisés Soto, y Ing. Agr. Luís Quiroz por el apoyo que nos
brindaron en todo momento para la realización de este proyecto.
A EARTH y nuestros profesores quienes compartieron durante cuatro años
sus conocimientos con nosotros.
Al personal de la empresa agrocomercial EARTH y al personal de
laboratorio de suelos y aguas, quienes colaboraron con la obtención de la
información requerida y la obtención de las muestras para nuestro proyecto.
A todos nuestros compañeros universitarios quienes en algún momento
brindaron ayuda en parte de nuestra formación en esta institución.
Edny Gamez:
A los donantes (LAAD), que confiaron en mi y me dieron la oportunidad de
poder estudiar en esta Universidad.
Othón Álvarez:
A mis tíos Mauricio y Angelita, quines confiaron en mi y gracias a ellos
logré realizar mis estudios en esta Universidad.
iv
RESUMEN
En el presente trabajo se analizó el comportamiento del bokashi en cuatro
dosis diferentes (7.5, 15, 30 y 60 Toneladas por hectárea) frente a un testigo
químico (N 37 – P 0,0 – K 3,8 - Mg 4,1 - Ca 0,8 - S 0,0) y un testigo sin
aplicación alguna. Con el propósito de saber si el bokashi se puede utilizar de
forma rentable como alternativa a las aplicaciones de fertilizantes químicos. El
experimento se realizó en las instalaciones del vivero forestal de la Universidad
EARTH, bajo un sistema de bioensayo con plantas de sorgo, donde se utilizaron
24 macetas para crear 6 tratamientos con 4 repeticiones por tratamiento. Se
realizaron 2 plantaciones de 50 gr de semilla por maceta y se dejaron crecer por 8
semanas, para cosechar y analizar biomasa, para ver las cualidades de bokashi
como fertilizante. El comportamiento del bokashi fue como se esperaba, la
degradación de la materia orgánica fue lenta por lo que la liberación de los
nutrientes fue de la misma manera aportándole los nutrientes de manera
constante a la planta. Minerales como P, K, Ca y Mg aumentaron a través del
tiempo confirmando que el bokashi puede ser utilizado como un abono orgánico.
Al finalizar el experimento se observo que los abonos orgánicos demandan mucha
mano de obra para la aplicación, lo que eleva los costos, comparándolo con las
aplicaciones químicas. Analizando los costos de aplicación por hectárea, así como
los costos de producción de bokashi se concluyo que la mejor opción de aplicación
de bokashi consistía en el tratamiento de 30 ton-1 ha-1 año-1 realizando tres
aplicaciones de 10 ton-1 ha-1 cada cuatro meses.
Palabras Claves: Bokashi, fertilizante, tratamientos, bioensayo, nutrientes, sorgo,
banano.
ÁLVAREZ, O; GÁMEZ, E. 2004. Evaluación del efecto de bokashi como fertilizante
en cuatro dosis crecientes medido mediante un bioensayo en plantas de
sorgo. Proyecto de Graduación Lic. Ing. Agr., Guácimo, CR, Universidad
EARTH. 50 p.
v
ABSTRACT
The following experiment is based on the use of bokashi in four different
concentrations (7.5, 15, 30 y 60 Tons per hectare) compared to a fertilizer ((N 37 –
P 0,0 – K 3,8 - Mg 4,1 - Ca 0,8 - S 0,0) both compared with soil without the
application of fertilizers. The objective of this research was to analyze if bokashi
being an organic fertilizer can substitute a conventional fertilizer. The research was
done at the nursery of agro forestry, installed at EARTH campus. Sorghum was
used as a plant indicator, 50 grams of seed were planted per pot, and they grew for
eight weeks before harvesting. Soil and foliar analysis were made to determine the
potential of bokashi as an organic fertilizer. The procedure was carried out twice,
and the results were compared to see the variability of the six treatments. The
bokashi behaved as was expected, the nutrients were released slowly as the
organic material decomposed providing nutrients to the plant in stages. Nutrients
such as P, K, Ca, and Mg increased as the organic fertilizer decomposed in the
soil. It was confirmed that bokashi can be used as a substitute for a chemical
fertilizer providing the necessary elements for the good growth of a banana plant.
Comparing the results at the end of the experiment it was determined that because
of the great amounts of bokashi applied the costs of applications are raised. On the
other hand, the application of fertilizer is much cheaper because of the lesser
volume, but the numbers of application are more. Finally it was concluded that by
applying 30 ton/ha/yr of bokashi, in three different applications of 10 tons-1 ha-1 yr-1
every four months, would satisfy the necessities of a banana plantation.
Key words: Bokashi, Fertilizers, Treatments, biotest, nutrients, sorghum, banana plantation. ÁLVAREZ, O; GÁMEZ, E. 2004. The effect of bokashi as a fertilizer in tour different
dosages in a biotest evaluated on sorghum plants. Graduation project. Lic.
Ing. Agr., EARTH University. CR. 50 p.
vi
TABLA DE CONTENIDO
Página
EDNY NEYSOR GAMEZ .................................................................................................................................... I DEDICATORIA........................................................................................................................................... III AGRADECIMIENTO .................................................................................................................................. IV RESUMEN .................................................................................................................................................... V ABSTRACT ................................................................................................................................................. VI TABLA DE CONTENIDO.......................................................................................................................... VII LISTA DE CUADROS................................................................................................................................. IX LISTA DE FIGURAS.................................................................................................................................... X LISTA DE ANEXOS.................................................................................................................................... XI
1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 1 2 OBJETIVO GENERAL ......................................................................................................................... 5
2.1 OBJETIVOS ESPECIFICOS .......................................................................................................... 5 3 METODOLOGIA................................................................................................................................... 6
3.1 LOCALIZACIÓN: .......................................................................................................................... 6 3.2 ESTABLECIMIENTO DEL EXPERIMENTO:.............................................................................. 6 3.3 VARIABLES EVALUADAS: ........................................................................................................ 7
3.3.1 Análisis previos de suelos: ......................................................................................................... 7 3.4 SIEMBRA ....................................................................................................................................... 8
3.4.1 Primera siembra:........................................................................................................................ 8 3.4.2 Segunda siembra: ....................................................................................................................... 8
3.5 COSECHA ...................................................................................................................................... 8 3.6 ANÁLISIS FINAL DE SUELOS .................................................................................................... 9 3.7 ANÁLISIS ECONÓMICO.............................................................................................................. 9
4 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA........................................................................................................... 10 4.1 FERTILIZACIÓN EN BANANO: ................................................................................................ 10 4.2 SORGO: ........................................................................................................................................ 12 4.3 BOKASHI: .................................................................................................................................... 13 4.4 MATERIALES USADOS EN LA ELABORACIÓN DE BOKASHI:.......................................... 15
5 RESULTADOS Y DISCUSIÓN .......................................................................................................... 17 5.1 EFFECTO FERTILIZANTE DEL BOKASHI .............................................................................. 17
5.1.1 NITROGÉNO............................................................................................................................ 17 5.1.2 FÓSFORO ................................................................................................................................ 19 5.1.3 POTASIO.................................................................................................................................. 22 5.1.4 CALCIO.................................................................................................................................... 24 5.1.5 MAGNESIO .............................................................................................................................. 25
5.2 PH .................................................................................................................................................. 26 5.3 BIOENSAYO................................................................................................................................ 27 5.4 ANÁLISIS ECONÓMICO............................................................................................................ 28
6 CONCLUSIONES ................................................................................................................................ 35 7 RECOMENDACIONES....................................................................................................................... 37 8 LITERATURA CITADA ..................................................................................................................... 38
vii
ANEXOS ......................................................................................................................................................... 40
viii
LISTA DE CUADROS
Cuadro Página
Cuadro 1. Tratamientos utilizados en el experimento. ............................................7
Cuadro 2. Fertilización para zona atlántica aplicado por hectárea. .......................11
Cuadro 3. Niveles críticos tentativos de algunos nutrientes en plantas
completamente desarrolladas, para el clon Gran Enano .......................12
Cuadro 4. Aplicaciones recomendadas para el cultivo del sorgo. .........................13
Cuadro 5. Contenido de macro nutrientes en algunos compuestos
utilizados en la elaboración de Bokashi .................................................16
Cuadro 6. Contenido de micro nutrientes en algunos de los
materiales utilizados en la elaboración de Bokashi
tradicional...............................................................................................16
Cuadro 7. Aportes de nutrientes en Bokashi de banano por tonelada. .................29
Cuadro 8. Aporte de nutrimentos de 12,32 ton de bokashi. ..................................30
Cuadro 9. Necesidades nutricionales del banano/ha y aporte de las
diferentes dosis analizadas y suplementos requeridos. .........................30
Cuadro 11. Costos de aplicación de fertilizante en finca
aerocomercial EARTH. ..........................................................................32
Cuadro 12. Comparación económica aplicación Bokashi Vs.
aplicación fertilización químico...............................................................33
ix
LISTA DE FIGURAS
Figura Página
Figura 1. Proceso bioquímico para la elaboración de bokashi. .............................14
Figura 2. Contenido de nitrógeno en el tejido foliar de los seis
tratamientos. ..........................................................................................18
Figura 3. Contenido de fósforo en el suelo de los seis tratamientos. ....................19
Figura 5. Cantidad de Potasio (cmol+/L) en los suelos de los
tratamientos. ..........................................................................................23
Figura 6. Contenido de Potasio en los tejidos foliares de seis
tratamientos en bokashi y testigos. ........................................................24
Figura 7. Contenido de Ca en los suelos de 4 tratamientos de
bokashi, testigo químico y testigo en cmol+/L........................................25
Figura 8. Contenido de Magnesio en los suelos de 4 tratamientos
con bokashi, testigo químico y testigo en cmol+/L. ................................26
Figura 9. Comportamiento del pH en los seis tratamientos a través
del tiempo...............................................................................................27
Figura 10. Biomasa de sorgo en cuatro tratamientos de bokashi,
testigo químico y testigo.........................................................................28
x
LISTA DE ANEXOS
Anexo Página
Anexo 1. Costos de producción bokashi en sistema convencional. ......................41
Anexo 2. Primer análisis de suelo .........................................................................42
Anexo 3. Primer Análisis foliar de laboratorio........................................................43
Anexo 4. Segundo Análisis de suelos ...................................................................44
Anexo 5. Segundo Análisis foliar...........................................................................45
Anexo 6. Análisis del bokashi utilizado como abono orgánico ..............................46
xi
1 INTRODUCCIÓN
La materia orgánica es de suma importancia para los suelos agrícolas ya
que de ella depende la actividad biológica de este. Además de suministrar los
nutrientes requeridos por las plantas regulando así sus actividades metabólicas de
las cuales depende su crecimiento y producción.
El costo bajo de los abonos químicos ha marginado la utilización de
materias orgánicas para incorporar los nutrimentos requeridos por la planta, así
como la materia orgánica que esta requiere. De tal manera que los residuos
orgánicos agrícolas se han convertido en una fuente de contaminación ambiental
en vez de una fuente útil en la agricultura moderna. En Costa Rica, en la primera
mitad de la década de los 90’s, las principales actividades agrícolas se
desarrollaron en un área promedio anual de 451,000 ha, en las cuales se aplicaron
aproximadamente 281,000 ton3 de fertilizantes químicos (620 kgs3 de
fertilizante/ha/año). Lo cual necesitó divisas de 74 millones de dólares por
importación de materia prima para la elaboración de fertilizantes granulados
(ABOPAC 1996).
Las producciones bananeras son una de las fuentes que genera grandes
cantidades de desechos orgánicos, provenientes de banano de rechazo y el
raquiz. En el año 1995 se generaron 225 000 toneladas de banano de rechazo en
Costa Rica debido a los bajos precios en el mercado (Russo y Hernández 1995).
Los desechos de banano son ricos en carbono por lo que se pueden utilizar en la
producción de bokashi. La producción de abonos orgánicos a base de desechos
de banano es una alternativa de manejo de desechos aparte de suplir las
plantaciones con los nutrimentos necesarios para una buena producción y la
cantidad de materia orgánica al suelo para evitar su degradación.
Según Tavares y Falquez (1997) en plantaciones de alto rendimiento en
Costa Rica (70 ton/ha/año de fruta fresca) aproximadamente 101.97 kg ha-1 año-1
de nitrógeno, 12.14 kg ha-1 año-1 de fósforo y 242.53 de kg ha-1 año-1 de potasio
1
son removidos de los suelos en las plantaciones de banano. Por lo que sí se
elabora un plan de fertilización donde se trata de devolver la cantidad de
nutrientes removidos del suelo por la planta. Según Soto (1992) en la mayoría de
las plantaciones bananeras de Costa Rica este plan de fertilización consiste en
aplicar 350 Kg de nitrógeno, 125kg de fósforo y 700 Kg de potasio por hectárea
por año. Dándonos así una pedida de 248.03, 112.86 y 457.17 kg ha-1 año-1 de
nitrógeno, fósforo y potasio respectivamente.
Debido a que se ha venido notando que las aplicaciones de fertilizantes
químicos no están dando los resultados esperados se están buscando nuevas
alternativas de fertilización. Una de estas alternativas es el abonar con abonos
orgánicos como el compost o bokashi.
El bokashi ha sido utilizado como abono orgánico por los agricultores
japoneses desde hace ya muchos años. Bokashi es una palabra japonés que
significa materia orgánica fermentada. Este abono sé dejar fermentar en un
proceso anaeróbico o aeróbico de materiales de origen animal o vegetal. El uso de
este abono activa y aumenta la cantidad de microorganismos en el suelos así
como mejora la características físicas del suelo y suple a las plantas con
nutrientes necesarios para una buena cosecha (Shintani et al 2000).
En la degradación de la materia orgánica participan distintas variedades de
microorganismos por lo que la liberación de los nutrientes es constante lo cual les
permite suplir a la planta de manera escalonada. Estos microorganismos
necesitan de fuentes de nitrógeno y carbono. El carbono lo utilizan como energía
para formar estructuras celulares y su reproducción; el Nitrógeno lo utilizan para
formar proteínas (Burés, citado por Bolaños 2002). Por lo tanto la materia orgánica
que se esta utilizando tiene que tener una relación de C:N de entre 30:1, si esta es
mayor los microorganismos no tiene suficiente N para su metabolismo y tiene que
utilizar el nitrógeno inorgánico del suelo causando una inmovilización de N
(Alexander 1980).
2
La relación C:N juega un papel de suma importancia al elaborar un abono
orgánico ya que de esto dependerá el tiempo de estabilización del abono orgánico.
Si existe una relación C:N muy alta el tiempo que el Bokashi necesitara para
estabilizarse será largo, si al contrario la relación es baja la degradación del abono
será más rápida, sin embargo se podrían dar perdidas de N por volatilización
debido a la rapidez de la degradación. Lo optimo en la elaboración de bokashi
seria obtener una degradación moderada donde la relación C:N alcanzara valores
de 10:1 a 20:1 en un tiempo razonable.
Debido a sus valores y características los desechos orgánicos de banano
se han visto como una nueva alternativa para reducir la cantidad de desechos
destinados a los rellenos. También se ve la posibilidad de utilizar el abono
producido para la fertilización de las plantaciones de banano reduciendo o
eliminando el uso de los fertilizantes químicos.
La planta de banano es de rápido desarrollo y muy demandante en
nutrientes por lo que utiliza los nutrientes disponibles en el suelo, degradando así
los suelos rápidamente. A esto se le une la eliminación de cobertura por la sombra
que genera la planta y la constante limpieza que se realiza mediante chapeas o
aplicación de herbicidas. También se da la erradicación de microorganismos por
las constantes aplicaciones de funguicidas para el control de Sigatoka negra
(Mycropylella fijensis) las cuales aportan a la degradación de los suelos. Debido al
mal estado del suelo y su inestabilidad biológica se presentan los ataques de
nematodos a las raíces de las plantas ocasionando perdidas significativas en las
plantaciones bananeras.
Por esta razón de degradación en los suelos los productores de banano
tienen que buscar nuevas tierras para plantar y mantener su producción bananera.
Esto a llevado a un aumento de área de zonas bananeras. Según el Foro Emaus
(1997) en un periodo de cinco años las extensiones bananeras pasaron de 23 000
hectáreas a 52 000 hectáreas.
3
Con las cualidades del bokashi como el agregar materia orgánica al suelo,
control de nematodos y el proceso de liberación de nutrientes de forma lenta a
través del tiempo se puede lograr reducir la problemática actual de degradación de
suelos, presentada actualmente por la utilización de fertilización química. Estudios
realizados en las aplicaciones de bokashi muestran impactos positivos en el
control de nematodos usando la teoría que se crea un ambiente más competitivo
para estos patógenos lo cual reduce su crecimiento así como el daño a la planta.
Con esto en mente se dispone de un producto muy útil para las plantaciones
bananeras con un gran potencial y muchas cualidades aun por evaluar.
4
2 OBJETIVO GENERAL
Evaluar y medir el efecto del Bokashi, en EARTH, producido en la finca
agro comercial como fertilizante en cuatro diferentes dosis, bajo un sistema de
Bioensayo en plantas de sorgo y determinar su potencial como sustituto del
fertilizante químico tomando en cuenta la parte económica.
2.1 OBJETIVOS ESPECIFICOS • Calcular la cantidad de nutrimentos por kilogramo de bokashi y por
aplicación a la planta.
• Determinar la cantidad de macro y micro nutrimentos aportados por
kilogramo de bokashi en el suelo.
• Evaluar el comportamiento de los nutrimentos del bokashi en los diferentes
tratamientos en el suelo.
• Identificar la dosis que posea un mayor efecto sobre el desarrollo de las
plantas evaluando su cantidad de biomasa producida por cosecha.
• Brindar una alternativa de fertilización complementando o sustituyendo las
aplicaciones químicas con el bokashi.
• Evaluar la parte económica del bokashi como fertilizante orgánico.
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3 METODOLOGIA
3.1 LOCALIZACIÓN: El experimento se llevó a cabo en el vivero forestal ubicado dentro de las
instalaciones de la Escuela de Agricultura de la Región Tropical Húmeda
(EARTH), en la provincia de Limón, Costa Rica, a una altitud de aproximadamente
50 msnm. Recibe una precipitación anual promedio de 3410mm, con una
temperatura media anual de 25°C y una humedad relativa promedia de 87%. La
fase inicial del proyecto se inicio la cuarta semana de mayo del 2004 y se termino
segunda semana de octubre del mismo año.
3.2 ESTABLECIMIENTO DEL EXPERIMENTO: El experimento se llevó acabo en condiciones de clima controlado bajo
techo, tratando de proporcionar un ambiente adecuado para el crecimiento optimo
del sorgo utilizado como una planta indicadora a los diferentes tratamientos. Se
realizaron riegos buscando mantener la humedad necesaria en el suelo.
En este experimento se evaluaron 6 diferentes tratamientos, con 4
diferentes dosis crecientes de bokashi, un tratamiento con fertilizante químico y
un tratamiento testigo o sin nada. Los 6 tratamientos con un mismo tipo de suelo a
manera de bioensayo. Cada tratamiento se repitió 4 veces.
Las 4 diferentes dosis de bokashi a evaluar su comportamiento fueron 7.5,
15, 30 y 60 toneladas por hectárea en campo. Sé a tomado en cuenta una
densidad de 1950 plantas de banano por hectárea, lo cual lleva a una aplicación
de 3.85, 7.70, 15.38 y 30.86 kg por planta respectivamente a cada tratamiento de
bokashi como se puede observar en el cuadro 1.
Para el diseño de las macetas sembradas con sorgo el cual es utilizado
como una planta indicadora de rápido crecimiento, se creó una relación de abono/
suelo de 11 kg totales de sustrato por maceta, siendo la capacidad máxima de la
misma.
6
Tomando en cuenta lo aplicado por planta de banano en cada tratamiento
y considerando que el área de aplicación de bokashi por planta de banano es de
900 cm2 de base por 60 cm de profundidad como área funcional de la raíz, da un
volumen de suelo de 54 Kg. Tomando en cuenta dicho volumen se realizó una
relación suelo/abono/fertilizante para cada tratamiento obtenemos las siguientes
proporciones en kgs: 10.30/0.72, 9.70/1.383, 8.70/2.48 y 7/4 kg. El tratamiento
químico fue la formula: 37-0-3.8-4.1-0.8 utilizando 230 gramos por maceta.
También se utilizo 11 kg de suelo como testigo.
Cuadro 1. Tratamientos utilizados en el experimento.
No. Tratamiento Tratamiento Tons/Ha Kg/planta Kg/Maceta1 Bokashi 7.5 3.85 0.772 Bokashi 15 7.70 1.573 Bokashi 30 15.38 2.564 Bokashi 60 30.86 4.005 37-0-3,8-4,1 1.26 0.65 0.236 Testigo o 0 0
3.3 VARIABLES EVALUADAS: Para este experimento se evaluaron los contenidos de N, P, K, Ca, Mg y Ph
en el análisis de suelos para cada uno de los tratamientos y N, P, K, Ca, y Mg en
los análisis foliares. Se determino la Biomasa para determinar el efecto fertilizante
en las plantas de sorgo en cada uno de los tratamientos.
3.3.1 Análisis previos de suelos: El sustrato de bokashi/suelo y fertilizante/suelo, se preparo 4 semanas
antes de la siembra de sorgo, para el establecimiento de los suelos. Se tomaron
cuatro muestras por cada tratamiento y se homogenizaron para formar una sola
muestra por cada uno de los seis tratamientos y fueron analizados en el
laboratorio de suelos y aguas de la Universidad EARTH.
7
3.4 SIEMBRA Se realizaron dos siembras de Sorghum vulgares Pers en dos diferentes
formas de densidad por maceta, fueron sembradas a una profundidad de 2cm
promedio. Se selecciono esta variedad de sorgo a manera de indicador para el
bioensayo, ya que es un cultivo de ciclo corto y rápido desarrollo lo cual en dos
meses permite la extracción de resultados.
3.4.1 Primera siembra: Los tratamientos de bokashi se dejaron reposar por cuatro semanas para
estabilizar el sustrato. Una vez estable se sembraron tres semillas de sorgo por
maceta dejando crecer las plantas hasta llegar a los dos meses de floración, todo
esto con las macetas a la intemperie. El tratamiento con fertilizante se dejo
reposar durante 4 días y luego se sembraron las tres semillas de sorgo por
maceta, con la hipótesis que los nutrientes estarían ya presentes en el suelo
cuando la plántula germine y además de evitar el quemar el cultivo con el
fertilizante.
3.4.2 Segunda siembra: La segunda siembra fue realizada con las macetas bajo techo, se aplico
una densidad de semillas por maceta de 50 gramos es decir un promedio de 50
semillas, esto debido a que en la primera siembra fue difícil obtener la biomasa
adecuada para la evaluación respectiva. También se realizo bajo techo ya que en
la primera siembra la lluvia afecto considerablemente el estado de las plantas
causando un estrés hídrico por saturación de agua en las macetas, el cual no
resistió el cultivo.
3.5 COSECHA Se cosecharon 50 plantas por maceta y se homogenizaron para cada
tratamiento. Las cosechas se realizaron a los dos meses para cada una de las
siembras, donde la planta presentó un desarrollo considerable. Las muestras
8
fueron llevadas al laboratorio de suelos y aguas de EARTH donde se realizo el
análisis foliar y de biomasa.
3.6 ANÁLISIS FINAL DE SUELOS Una vez recolectado todos los datos foliares de la segunda cosecha se
realizó un segundo análisis de suelo completo por tratamiento para evaluar las
comparaciones entre suelo inicial y suelo final.
3.7 ANÁLISIS ECONÓMICO Se realizo un análisis económico para determinar los costos por unidad
nutricional de bokashi y de fertilizante, llevándose a un costo total por cada
tratamiento de bokashi.
En dicho estudio se evaluó los costos de mano de obra que tendría el
aplicar las cantidades de abono orgánico así como los costos de elaborar las
cantidades de este abono en comparación con la compra de fertilizantes químicos
y su aplicación a las plantaciones bananeras.
9
4 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
4.1 FERTILIZACIÓN EN BANANO: La aplicación de fertilizantes en las plantaciones de banano nuevas se debe
realizar 2 a 3 meses después del transplante ya que es el tiempo donde la planta
comienza a aprovechar los nutrientes de las aplicaciones de fertilizantes y los
aprovecha a hasta la floración del fruto. En la floración la planta deja de crecer y
llena los frutos con nutrientes almacenados (Figueroa y Lupi 2004).
En plantaciones ya establecida el estado nutricional de plantas en su etapa
temprana de desarrollo es importante, especialmente el de K, ya que este
determinara el rendimiento de los frutos. Las tasas de K en los suelos con
plantaciones de banano deben de ser restituidas con frecuencias aunque los
muestreos de suelo indiquen que este esta en sus niveles óptimos de Potasio. En
un estudio que se realizó, se encontró que en 17 países con altas producciones de
banano la formula mas recomendada era 211 kg N ha-1 año-1, 35 kg P ha-1 año-1 y
323 kg K ha-1 año-1. En las plantaciones de banano el macro nutriente crítico es el
K ya que de este depende mucho del tamaño y calidad de fruto que la planta va a
producir. En Costa Rica se realizo un experimento donde se noto que la mejor
respuesta en base a lo económico fue aplicando de 600 y 675 kg de K2O kg ha-1
año-1, aun en suelos con relativo alto contenido de K (Figueroa y Lupi 2004).
En el caso de nitrógeno la cantidad que se utiliza comúnmente varía de 100
a 600 kg/ha/año, dependiendo de la zona y clima. En muchas de las zonas de
América latina la cantidad de nitrógeno aplicada es de 300kg N ha-1 año-1. No
existen restricciones en cuanto a las fuentes químicas para fertilizar, en muchos
casos el criterio de que fuente química a utilizar es determinado por el costos de
esta. Sin embargo estos fertilizantes tienen que tener los nutrientes principales
para la plantación de banano los cuales son: N, P, K, S y Mg. Para las cuales
varían dependiendo del lugar y clima. Algunos ejemplos de formulas comúnmente
utilizadas en plantaciones bananeras son 14-2-25-26-7 o 14-4-29-11-6
10
(corresponden a N-P2O5-K2O, S y Mg) estas se pueden ajustar a lo que se
recomienda después de un análisis de suelo a lo que este necesite. La dosis
recomendadas puede dividirse en distintas aplicaciones a través del año para
evitar la quema de raíces y perdida de nutrientes por volatilización y lixiviación. En
condiciones donde el suelo presenta bajas cargas catiónicas, texturas gruesas y
bajo porcentaje de materia orgánica se recomienda que las aplicaciones sean de 8
a 26 veces por año. O simplemente para una mayor eficiencia de uso de los
fertilizantes dando así una mayor rentabilidad a la empresa (Figueroa y Lupi
2004).
En cuanto al fertilizante químico es práctica común que en la zona atlántica
de Costa Rica se recomienda la aplicación de fertilizantes, por hectárea, de
cantidades que oscilan entre las cantidades observadas en cuadro 2 (Soto 1992).
También Espinoza y Mite (2002) en el cuadro 3 demuestran los niveles óptimos y
críticos para el clon de gran enano.
Cuadro 2. Fertilización para zona atlántica aplicado por hectárea.
cantidad Uni. Medición Elementos350-400 kg Nitrógeno
40-80 kg Fósforo650-750 kg Potasio80-150 kg Magneso
Fuente: Soto M. 1992
11
Cuadro 3. Niveles críticos tentativos de algunos nutrientes en plantas completamente desarrolladas, para el clon Gran Enano
Nutriente Bajo Medio Alto
NitrógenoKg N/ha/año 350 a 400Fósforo (ppm) < 10 10 a 20 > 20Kg P2O5/ha/año 100 50 0Potasio (cmolc/ kg) < 0.2 0.2 a 0.5 > 0.5% de Saturación con K < 5 5 a 10 > 10Kg K2O/ha/año 700 600 500Magnesio ( cmolc/kg) < 1 1 a 3 > 3% de Saturación con Mg < 10 10 a 20 > 20Kg MgO/ha/año 200 100 0
Calcio (cmolc/kg) < 3 3 a 6 > 6% de Saturación con Ca < 50 50 a 70 > 70Kg CaO/ha/año 1200 600 0
Variable según productividad
Nivel de la disponibilidad en el suelo
Fuente: (Datos de Lahav y Turner, 1992, tomados y adaptados de Espinoza y Mite (2002)
4.2 SORGO: Sorghum vulgares Pers es una planta originaria de la India y Región
central del África, pertenece la familia de las gramíneas, tiene un crecimiento
entre 1,75m a 2,30m de altura, tiene un buen desarrollo en alturas por debajo de
1000msnm, con temperaturas entre 21ºC y 31ºC es muy resistente a sequías y a
pH’s que oscilan entre 5,5 y 8,2. Se caracteriza por una inflorescencia en panojas
y semillas de 3mm, esféricas y oblongas de color negro, rojizo y amarillento. Su
sistema radicular puede llegar a penetrar terrenos permeables a una profundidad
de 2 m. En su etapa de desarrollo temprana, el sorgo soporta bajas temperaturas
de igual manera que el maíz y su sensibilidad en el otoño es parecida. Sin
embargo su producción puede verse afectada si existe un descenso de
12
temperatura al momento de su floración que tarda aproximadamente 70 a 98 días
desde la siembra. El sorgo es resistente a altas temperaturas y si el suelo es lo
suficientemente fresco no hay problemas por el corrimiento de flores con los
fuertes olores que se producen (INFOAGRO 2004).
Como se puede observar en el siguiente cuadro 4 las necesidades de
fertilización para el caso del sorgo.
Cuadro 4. Aplicaciones recomendadas para el cultivo del sorgo.
N P2 O 5 K2 OJ.R.
QUINBY24 10 8
L. JACQUIN
OT
34 7 17
J. DULAC 26,3 13,1 31,3
4.3 BOKASHI: El bokashi es una palabra japonesa que significa materia orgánica
fermentada la cual se comenzó a utilizar en Japón desde hace 2,000 años
utilizando los desechos fermentados de los alimentos. En la Universidad EARTH
se ha adaptado esta tecnología para hacer bokashi de banano la cual se ha
difundido en Costa Rica a 12 empresas en 1999 (Tabora 1999).
El bokashi se le conoce por la capacidad de generar materia orgánica, pero
no así como un suplidor de nutrientes para la planta como en el caso del compost.
(Okumoto 2004)1. Sin embargo la poca aportación de nutrientes lo recompensa
por el aumento de microorganismos en el suelo lo que permite una mejor
degradación de material orgánico y por ende un aumento en la disponibilidad de
nutrientes fijados en el suelo.
1 Okumoto, S. 2004. Comunicación personal. Universidad EARTH. Guácimo, Limón, CR.
13
La función del bokashi en el suelo es incorporar inóculos que promuevan
una fermentación regulada, para así, suministrar alimentos energéticos a los
microorganismos del suelo y crear una biodiversidad benéfica y nutritiva para los
cultivos. Con la mejora de la biodiversidad se espera que se mejore la eficiencia
de fermentación/descomposición en el suelo formando así una cadena completa
de fermentación para minimizar la perdida de nutrientes (Tabora 1999).
+ Melaza
Bacteria ácido-láctica
Alcohol vinagre + e Piruvato + e
Láctate+H2
H2
(Medio ácido menos de 5)
Levadura Materia orgánica (Azucares almidón)
Figura 1. Proceso bioquímico para la elaboración de bokashi.
Otra de sus funciones es suministrar las hormonas y enzimas de
crecimiento que son valiosas para el vigor de las raíces y las plantas. En el
proceso también se administrara paulatinamente los iones y moléculas finas
(amino-ácidos y ácidos orgánicos) para que estén disponibles para la absorción de
las plantas a través de las raíces (Tabora 1999).
El bokashi contiene un alto estado de energía ya que se encuentra en un
estado de degradación incompleta. Por lo que promueve una cadena de
fermentación (reductivo) y dinamismo energético en la rizosfera que se debe a las
reacciones metabólicas de los microorganismos del suelo. En este proceso el flujo
de nutrientes entre el suelo y la planta es más dinámico especialmente de las
moléculas más finas (Tabora 1999).
La preparación del bokashi se hace de varias formas, la manera tradicional
consiste en fermentar una mezcla de semolina de arroz con un inoculo microbiano
como lo puede ser el EM (Efficient Microorganisims). Las aplicaciones del inoculo
14
continúan de 2 a 3 días, con el propósito de multiplicar de alimentar a los
microorganismos benéficos y darle alimentación para su trabajo en el suelo. En la
Universidad EARTH, por los altos contenidos de desechos de banano, en la finca
bananera Aerocomercial, se comenzó a elaborar bokashi utilizando dicho desecho
con aserrín, el cual se utiliza para absorber la humedad del banano y oxigenar la
masa. Su duración en el proceso es de 7 días. En otras empresas se sustituye el
aserrín por tierra pero el tiempo de fermentación se prolonga a 15 días (Tabora
1999).
4.4 MATERIALES USADOS EN LA ELABORACIÓN DE BOKASHI: Los materiales usados para la elaboración de bokashi deben de ser de un
alto contenido de carbono ya que este mejora las características del suelo dándole
así una mejor aeración, absorción de humedad y calor. Debido a su alta porosidad
favorece a la actividad de los microorganismos y es capaz de, retener, filtrar y
liberar elementos gradualmente. Esto reduce la posibilidad de que los elementos
sean lavados gradualmente por erosión o filtración (Restrepo 1996). Por lo tanto
los materiales comúnmente usados en la elaboración de bokashi son: cascarilla de
arroz, gallinaza, aserrín, semolina y materiales vegetativos.
15
Cuadro 5. Contenido de macro nutrientes en algunos compuestos utilizados en la elaboración de Bokashi
Material N P K Ca Mg
Arachis 1,3-1,5 0,19-0,2 0,6-1,0 0,3-0,4 0,1-0,2pinzote de banano 0,7-0,9 0,08-0,1 2,7-3,1 0,01-0,03 0,05-0,07Yuca 0.2 0.2 0.3 0.1 0.03Bovinaza 1.9 1.2 0.6 4.8 0.5Cerdaza 1,2-2,1 0,5-3,2 0,6-1,3 -- --
%
Cuadro 6. Contenido de micro nutrientes en algunos de los materiales utilizados en la elaboración de Bokashi tradicional.
Material Cu Fe Zn Mn
Arachis pintoi 04-10 50-100 20-40 20-25Banano 6-8 90-179 42-44 12Yuca 5-6 960-1448 28-39 23-33
%
16
5 RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados del presente trabajo se presentan basándose en el promedio
de dos evaluaciones de seis tratamientos por repetición, para determinar la
cantidad de nutrientes que el abono orgánico, bokashi, aportó al suelo. Se analiza
el efecto que tuvo la aplicación de bokashi usando las plantas de sorgo como
indicadoras y midiendo su biomasa en cada uno de los tratamientos.
Los resultados que se obtuvieron en el experimento no pudieron ser
analizados estadísticamente debido a que el diseño del experimento se realizo
utilizando un bioensayo donde los resultados se basan en dos análisis de los
nutrientes en el suelo al inicio y final del experimento por lo que no hay suficientes
datos para realizar un análisis estadístico.
Los resultados del estudio se presentan por cada uno de los nutrientes
evaluados. Se presentan tanto individuales para los análisis químicos de suelo así
como los foliares donde se compararon los iniciales con los finales para
determinar la calidad del abono bokashi y el aporte que este tuvo en el desarrollo
de las plantas de sorgo.
5.1 EFFECTO FERTILIZANTE DEL BOKASHI
5.1.1 NITROGÉNO Los informes de análisis de suelo presentados por el laboratorio de aguas y
suelos de la Universidad EARTH no determinan los contendidos de nitrógeno total
en el suelo. Por lo que no se pudo realizar un estudio del nitrógeno en el suelo y
se basara simplemente en el análisis foliar del sorgo que se utilizo como indicador
del comportamiento nutricional.
En el análisis foliar presentado en la figura 2 se puede apreciar como los
contenidos de nitrógeno fueron aumentando de manera significativa en el
tratamiento químico, en comparación a los demás tratamientos. Este tratamiento
contenía una aplicación de fertilizante químico con formula de N 37 – P 0,0 – K
17
3,8 - Mg 4,1 - Ca 0,8 - S 0,0 por lo que se acredita a la aplicación de una alta
dosis de nitrógeno en la formula del fertilizante al aumento de este elemento en las
hojas de la planta indicadora.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
7.2 15 30 60 test.quim. testigo
Cantidad abono aplicado Tons/ha
Con
teni
do N
(%) f
olia
r
N inicial N final
Figura 2. Contenido de nitrógeno en el tejido foliar de los seis tratamientos.
En los tratamientos con 7.5, 15 y 60 ton/ha se notó un pequeño aumento de
nitrógeno aportado por el abono orgánico. Según Tabora, P (2004)2 el bokashi de
banano contienen cantidades relativamente bajas de nitrógeno y lo hace
disponible para la planta lentamente a través del tiempo. Por lo que se observa
que en estos tratamientos la planta absorbió el nitrógeno a manera que se iba
liberando lo que produjo el aumento de este en sus tejidos foliares.
En los tratamientos 30 ton/ha y testigo se nota una disminución de
nitrógeno en el tiempo, en el testigo era de esperarse una disminución ya que no
se aplicó abono alguno, por lo que las plantas encontraron bajas cantidades de
este elemento en el suelo en la segunda cosecha ya que en la primera las plantas
habían extraído el nitrógeno disponible que tenia el suelo.
2 Tabora, P. 2004. Comunicación personal. Universidad EARTH. Guácimo, Limón Costa Rica.
18
Las condiciones que presento el tratamiento 30 ton/ha de bokashi por
planta no eran esperadas. El comportamiento esperado era similar al tratamiento
de 60 ton/ha de bokashi. Sin embargo esta condición se pudo haber dado por el
encharcamiento que sufrió dicho tratamiento al inicio del experimento. Según Foth
(1996) en condiciones anaeróbicas o donde los suelos presentan malas
condiciones de drenaje se da la desnitrificación, que ocurre a partir de nitrato
(NO3) que en este caso tiene que haber provenido de la mineralización de N
orgánico aportado por el bokashi. El nitrógeno en forma de nitrato al ser
desnitrificado no es disponible para la planta por lo que se pierde en el suelo por
varias razones ya sea por lixiviación o volatilización.
5.1.2 FÓSFORO En los tratamientos donde se aplicó bokashi, se observa un aumento del P
en el suelo, con respecto a los testigos, el cual a manera que aumentaba la dosis
de bokashi se incrementó el contenido de P. A pesar que el contenido de P se
aumentó, este gradualmente se fue disminuyendo con el paso del tiempo como se
observa en la figura 3, sin llegar a los contenidos de los testigos, lo que muestra
un efecto fertilizante positivo en cuanto a P.
02468
10121416
0.72 1.38 2.38 4 test.Quím
testigo
Cantidad de abono aplicado Tons/ha
P en ppm en suelo
P Inicial P Final
Figura 3. Contenido de fósforo en el suelo de los seis tratamientos.
19
En los tratamientos testigo y testigo químico de la figura 3 se noto que el
fósforo inicial en ambos tratamientos fue igual, no hubo aumento. Debido a que la
formula del fertilizante químico utilizado no contenía P y el tratamiento testigo no
se aplicó una fuente de P.
Según Buckman y Brady (1966) el fósforo es aportado en combinaciones
orgánicas, en este caso aportado por el bokashi. Por el ataque de
microorganismos los compuestos orgánicos del fósforo se mineralizan y así se
cambian en combinaciones inorgánicas las cuales son asimilables por la planta.
La mayor cantidad de fósforo que la planta de sorgo necesita
continuamente es absorbida por las raíces en la forma de los compuestos
químicos inorgánicos H2PO4- y HPO4
-. Pequeñas cantidades son absorbidas de
forma orgánica. Esto explica la disminución de dicho elemento en el suelo, a como
las plantas fueron creciendo la demanda de P aumentó por lo que las cantidades
en el suelo disminuyeron (Aldrich y Leng 1974).
En la figura 4, el comportamiento de P en los tejidos foliares es muy similar
al del suelo en los tratamientos 7,5, 15, 60 ton/ha y el testigo donde se observa la
disminución del P al pasar el tiempo. Esto se puede relacionar a la cantidad de P
en el suelo en un estado disponible para la planta. Se nota que a conforme el P
disminuye en el suelo de la misma manera disminuye en las hojas de la planta
indicadora.
20
00.05
0.10.15
0.20.25
0.30.35
0.4
7,5 15 30 60 test.quim. testigo
Cantidad de abono aplicado Ton/ha
Contenido de P (%) foliar
P inicial P final
Figura 4. Contenido de fósforo en (%) de los seis tratamientos.
En el tratamiento químico se presento un aumento en la absorción de P en
la planta en el transcurso del tiempo. Según Aldrich y Leng (1974) esto se debe a
que el N hace aumentar la absorción del P, ya sea porque el fósforo se mantiene
formando compuestos químicos más asimilables o por un crecimiento del sistema
radicular produciendo mas cantidad de raíces para absorberlo.
La aplicación del fertilizante en el tratamiento testigo químico, creo una
reacción en el suelo y pudo haber liberado el P que el suelo contenía el cual la
planta asimiló aunque este tratamiento sigue presentando la menor cantidad
asimilada entre los demás tratamientos. Esto se pudo haber dado por el pH de
4.20 que el suelo presentaba.
Según Aldrich y Leng (1974) la mayor cantidad de P asimilable, en
compuestos orgánicos e inorgánicos, se encuentra en suelos de pH entre 5.5 y
7.0. En este tratamiento el pH era de 4.20 al final del experimento, a lo cual se le
atribuye a que las cantidades de P que la planta pudo asimilar eran menores que
en los demás tratamientos.
La materia orgánica afecta la cantidad de fósforo asimilable ya que ella
puede contener la mitad o más, del fósforo existente en el suelo (Aldrich y Leng
21
1974). Por tal motivo los demás tratamientos muestran niveles mas altos de P en
el análisis foliar.
En el caso del tratamiento 15 tons/ha de bokashi/ha el comportamiento de
P fue inesperado. Los resultados del análisis del laboratorio mostraron un
incremento en la cantidad de P en los tejidos foliares del sorgo.
Buckman y Brady (1966) mencionan que el fósforo esta presente en
materia orgánica en forma abundante. Tabora (2004) menciona que el bokashi
fabricado con desechos de banano contiene altos niveles de fósforo. Debido a la
materia orgánica, proveniente del bokashi y este siendo elaborado con desechos
orgánicos de banano aporto altas cantidades de fósforo al suelo.
5.1.3 POTASIO En el tratamiento con 60 ton/ha de bokashi presentó un mayor contenido
de K en el suelo al inicio, pero al pasar el tiempo el que mantuvo un nivel de K
más estable fue el tratamiento 30 ton/ha de bokashi. En la figura 5, se puede notar
que a medida que se aumentó la cantidad de bokashi aumentó el K en el suelo.
Pero hay que tomar en cuenta que en los suelos de cultivo solamente del 1% al
2% es asimilable (Aldrich y Leng 1974).
La figura 5 nos demuestra como los aportes de K por parte del bokashi
sobre el suelo, son de gran relevancia según es la cantidad aplicada. A medida
que pasó el tiempo, el K se fue perdiendo donde se aplico mayor cantidad de
bokashi (30 ton bokashi/ha, 60 ton bokashi/ha). Esto pudo haberse presentado
debido a la variabilidad que existe en el suelo donde el Ion K se lixivia hacia los
estratos inferiores del suelo (Foth 1996).
22
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0.72 1.38 2.38 4 test.Quím
testigo
Cantidad de abono aplicado Ton/ha
Contenido de K (cmol+/L)
K Inicial K Final
Figura 5. Cantidad de Potasio (cmol+/L) en los suelos de los tratamientos.
En el análisis foliar, como se puede ver en figura 6, la asimilación de K fue
aceptable en todo los tratamientos en comparación con los otros elementos. Se
especula que el K en condiciones ordinarias del campo y con una reserva nutritiva
adecuada, la absorción de este elemento por el cultivo es elevado (Buckman y
Brady 1966).
En la figura 6 también se puede observar que los testigos presentaron un
aumento en las cantidades de potasio, debido a que este estuvo en las
condiciones óptimas para la asimilación del K que se presentaba en las
condiciones naturales del suelo utilizado.
23
0
1
2
3
4
5
6
0.72 1.38 2.48 4.00 test.quim. testigo
Cantidad de aplicado Tons/ha
Con
teni
do d
e K
(%) f
olia
r
K Inicial K final
Figura 6. Contenido de Potasio en los tejidos foliares de seis tratamientos en bokashi y testigos.
5.1.4 CALCIO Los contenidos de Ca en el suelo se presentan en la figura 7. Los
contenidos aumentaron en los tratamientos con bokashi y tratamiento químico. En
el testigo hubo una disminución del calcio a través del tiempo. El calcio presenta
muy poca variabilidad en los tratamientos por lo que se puede decir que la
aplicación de bokashi tuvo poco efecto en el contenido Ca en el suelo.
Según Berstch (1995) la materia orgánica no puede aportar mucho calcio a
la planta por que la planta no absorbe mucho calcio. En el caso de banano López
y Espinosa (1995) afirman que necesita cantidades pequeñas, alrededor de 10
kg/ha/año. En el caso de la poca pérdida de Ca en el testigo se le puede atribuir a
la lixiviación que fue poca ya que según Fassbender y Bornemisza (1987), el Ca
es un catión muy estable ya que los coloides del suelo lo retiene lo que evita
perdidas por movimiento hacia estratos inferiores.
24
00.5
11.5
22.5
33.5
44.5
0.72 1.38 2.38 4 test.Quím
testigo
Cantidad de abono aplicado Ton/ha
Contenido de Ca (cmol+/L) en el suelo
Ca Inicial Ca final
Figura 7. Contenido de Ca en los suelos de 4 tratamientos de bokashi, testigo químico y testigo en cmol+/L.
5.1.5 MAGNESIO Como se puede notar en la figura 8 el Mg aumentó significativamente, al
principio y una baja al final del experimento, en el tratamiento químico. Esto se
pudo haber dado por el fertilizante que se utilizo, este contenía 4,7% de Mg lo que
pudo haber disparado el contenido del nutriente en el suelo. La perdida de este
elemento se pudo haber dado por la precipitación que se dio en la zona. Como se
sabe la precipitación en el trópico húmedo de Costa Rica es de aproximadamente
3500mm por año.
El contenido de Mg fue aumentando a como se aumentó la cantidad de
bokashi por tratamiento, en el caso de los tratamientos de bokashi. Por lo que se
le puede acreditar al bokashi por dicho aumento.
En el caso del testigo se puede ver que la disminución fue poca, esto se le
atribuye al consumo por la planta. El Mg tiene un comportamiento similar al Ca, se
debe a ese comportamiento que el consumo de Mg por la planta fue mínima de
misma manera la reducción en los suelos.
25
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
7,2 15 30 60 test.quim. testigo
Cantidad de abono aplicado
Contenido de Mg (cmol+/L) en
suelo
Mg Inicial Mg final
Figura 8. Contenido de Magnesio en los suelos de 4 tratamientos con bokashi, testigo químico y testigo en cmol+/L.
5.2 PH El comportamiento del pH fue indiferente el cambio observado para los
tratamientos de bokashi los cuales se mantuvieron a través del tiempo, aunque se
logra presentar un pH mayor según la dosis aplicada, es decir a mayor cantidad de
bokashi aplicada se obtiene un mayor pH cercano a pH 7, y también se puede ver
en la figura 9 que el pH no presenta mucha diferencia en aumento de pH entre 30
y 60 ton/ha.
En el testigo el pH no presenta cambio alguno, lo que es normal ya que no
existió influencia externa en los suelos que puedan hacer variar a este. Sin
embargo por el contrario en el tratamiento testigo químico el pH fue alterado en
gran diferencia a los demás lo que se puede observar claramente en la figura 9.
Hay muchas posibilidades por las cuales se pudo haber afectado el pH una de
ellas es por la alta concentración de N en el fertilizante aplicado. Que a como se
fue incorporando o perdiendo en el suelo fue acidificándolo.
26
Según Buckman y Brady (1976) el lavado de Ca y Mg pueden también
repercutir en el pH de los suelos, por lo que en las zonas húmedas existe una
correlación entre estos metales y el pH del suelo. Si se observa en la figura 8
demuestra que el Mg se perdió en el suelo el que pudo haber causado la baja en
el pH del suelo acidificándolo.
012345678
7,2 30 test.quim.
Cantidad de abono aplicado Ton/ha
pH en el suelo
Inicial final
Figura 9. Comportamiento del pH en los seis tratamientos a través del tiempo.
5.3 BIOENSAYO Con el bioensayo se comparo el efecto fertilizante del bokashi en sus cuatro
diferentes dosis con el fertilizante químico y el testigo. Los resultados demostraron
que a medida que se aumentó las cantidades de bokashi en cada tratamiento,
aumentó la biomasa de las plantas de sorgo. Los contenidos de biomasa son
presentados en la figura 10.
En el caso del tratamiento con 30ton/ha y 60 ton/ha el aumento presentado
fue mínimo, por lo que puede ser un factor importante al momento de la decisión
27
de cual es el mejor tratamiento tomando en cuanto al los demás análisis tanto
foliar, suelos y económico, ya que demuestra que el aplicar mayor cantidad de
bokashi después de los 30 ton/ha es mínimo el beneficio obtenido al momento de
considerarla producción del cultivo. El testigo químico es muy semejante en la
producción de biomasa a los tratamientos con 30 por 60 ton de bokashi por ha.
0
10
20
30
40
50
60
70
7,5 15 30 60 test.quim. testigo
Cantidad de abono aplicado Ton/ha
peso en gramos
Figura 10. Biomasa de sorgo en cuatro tratamientos de bokashi, testigo químico y testigo.
5.4 ANÁLISIS ECONÓMICO De acuerdo a las necesidades de abono recomendado, en base al análisis
convencional de suelo para el cultivo de banano se realizo un análisis económico
para cada tratamiento de bokashi y fertilizante químico.
Las necesidades de fertilización recomendados basándose en el análisis
convencional del suelo para el cultivo del banano son de, N 380 kg ha-1 año-, P2O5
60 kg ha-1, k2O 700 kg ha-1 y Mg 120 kg ha-1 (Soto, 2004). Según el análisis
realizado al bokashi de la finca agrocomercial considerado aplicar en las diferentes
dosis de tonelada por hectárea, como se puede observar en el cuadro 7
demuestra que los aportes por tonelada de bokashi son de:
28
N = 1,46% x 1000 kgs = 14,60 kg/ton K = 5,68% x 1000 kg = 56,80kg/ton
P = 0,23% x 1000 kgs = 2,30 kgs/ton Mg = 0,26% x 1000 kg = 2,60 kg/ton
Elemento Contenido en % kg/ha N 1,46 14,60 P 0,23 2,30 K 5,68 56,80
Mg 2,60 2,60
Cuadro 7. Aportes de nutrientes en Bokashi de banano por tonelada.
Para poder calcular el bokashi que se necesita para satisfacer las
recomendaciones dadas por Soto (1992) es necesario dividir las necesidades del
cultivo de banano entre los aportes del bokashi en kilogramos por tonelada.
N = 380 kg por ha / 14,60 kgs por tonelada = 26,02 ton/bokashi
P = 60 kg por ha / 2,30 kgs por tonelada = 26,08 ton/bokashi
K = 700 kg por ha / 56,80 kg por tonelada = 12,32 ton/bokashi
Mg = 120 kg por ha / 2,60 kg por tonelada = 46,15 ton/bokashi
Para determinar la dosis de bokashi a ser utilizada va a depender de cómo
se desea aplicar el N en el cultivo. Si se desea maximizar el uso de bokashi, en
este caso se selecciona la dosis mas baja, la cual es de 12,32 ton/ha. Este
tonelaje aporta las siguientes cantidades de nutrientes, como se puede ver en el
cuadro 8.
29
Cuadro 8. Aporte de nutrimentos de 12,32 ton de bokashi.
Nutriente
Necesidades de planta banano
Aporte Ton/haAporte de 12,32 ton/bokashi
N 380 14,60 179.87P 60 2,30 28.33K 700 56,80 700
Mg 120 2,60 32.03
………...………..Kg/ha/año………………
El cuadro 8 demuestra como al maximizar el uso del bokashi en cuanto a su
aplicación con respecto al cultivo de banano este queda deficiente en N, P y Mg
solo logra satisfacer la necesidad del potasio.
Cuadro 9. Necesidades nutricionales del banano/ha y aporte de las diferentes dosis analizadas y suplementos requeridos.
Nutriente
Necesidades en planta banano
aporte en 1000 kg/bokashi 7,5 ton/ha 15 ton/ha 30 ton/ha 60 ton/ha
Kg/ha Kg/ha aporte suplemento aporte suplemento aporte suplemento aporte suplementoN 380,0 14,6 109,5 270,5 219,0 161,0 438,0 -58,0 876,0 -496,0P 60,0 2,3 17,3 42,8 34,5 25,5 69,0 -9,0 138,0 -78,0K 700,0 56,8 426,0 274,0 852,0 -152,0 1704,0 -1004,0 3408,0 -2708,0
Mg 120,0 2,6 19,5 100,5 39,0 81,0 78,0 42,0 156,0 -36,0
El cuadro 9 muestra claramente los aportes que brindan cada uno de los
tratamientos evaluados de bokashi y el suplemento que se necesita para poder
completar la demanda que tiene el cultivo de banano. Hasta el tratamiento de 15
ton/ha, donde ya el potasio es excedido en 152 kg/ha se podría considerar como
buena dosis a aplicar en campo, aunque se necesitaría seguir suplementando con
fertilízate para cubrir las necesidades del N, P y Mg. Por tal motivo se considera
como mejor dosis de aplicación la de 30 ton/ha conociendo que se tendría un
exceso de K.
30
Cuadro 10. Costos de producción de Bokashi para cada uno de los tratamientos evaluados con aplicación y cargas sociales.
Tratamientos evaluados
Costos de producción Bokashi en EARTH en dólares
Costo por tratamiento en dólares
Costo mano de obra de las tres aplicaciones de bokashi al año con cargas
Costo total tratamiento aplicado en campo con cargas sociales
Ton/ha Kg Ton/ha 3 apli./año $/ha/año7.5 0.041 303.98 99.57 403.5515 0.041 607.96 99.57 707.5330 0.041 1215.93 99.57 1315.5060 0.041 2431.86 99.57 2531.43
En el cuadro10 Es posible observar el costo total de aplicación de Bokashi
por hectárea por cada tratamiento. Según Valle (2004)3 los costos que tiene la
producción del bokashi en EARTH bajo un sistema convencional son de 18.32
colones/kg/bokashi y estando el cambio a 452 colones /dólar son 0.041 dólares/kg.
También se puede observar que el costo de aplicación por mano de obra es de
19.91 dólares/ha de bokashi y de acuerdo a Segura (2004)4 con cargas sociales
incluidos suman los 33.19 dólares/ha determinando así los diferentes costos
totales por cada uno de los tratamientos evaluados considerando las tres
aplicaciones por Ha/año.
3 Valle, R.2004. Comunicación personal. Universidad EARTH. Guácimo, Limón, CR. 4 Segura, R. 2004. Comunicación personal. Universidad EARTH. Guácimo, Limón, CR.
31
Cuadro 11. Costos de aplicación de fertilizante en finca aerocomercial EARTH.
Nutriente
Necesidades en planta banano
costo de fertilizante
Costo de fertilizante por hectarea
costo de aplicación de fertilizante mas cargas sociales
costo total 13 ciclos de aplicación fertilizante quimico con cargas sociales.
Costo total de aplicación fertilizante con cargas sociales.
Kg/ha/año Kg $/ha/añoN 380 0.30 114 5.04 65.52 179.52P 60 0.30 18 5.04 65.52 83.52K 750 0.30 225 5.04 65.52 290.52
Mg 120 0.30 36 5.04 65.52 101.52Costo total aplicación de N,P,K y Mg. Ha/año 655.08
.....……………..$/ha…………………
Para poder observar los costos de fertilización química necesarios para
satisfacer las necesidades básicas de banano se determina el cuadro 11 el cual
indica que los costos de aplicación total N, P, K y Mg son de 655.08
dólares/Ha/año. Según Segura (2004) el costo de fertilizante químico es de 0.30
dólares Kg. y el costo de aplicación de fertilizante por hectárea es de 1500 colones
ó 3.32 dólares y si se le suman las cargas sociales son 2280 colones ó 5.04
dólares por aplicación de fertilizante en una hectárea.
Aunque cabe considerar que según Barrantes (2004)5 el costo total real en
la finca agrocomercial de aplicación de fertilizante químico en la bananera hace
una suma total de 767 dólares/ha/año. Para obtener este dato se considera que se
hace una aplicación de 4 sacos /ha de fertilizante químico en 13 ciclos de
aplicación al año, con un costo Kg./fertilizante de 0.30 dólares en sacos de 45 Kg
mas el costo de aplicación con cargas sociales que son 5,04 dólares por ciclo en
los 13 ciclos. Este costo total de 767 dólares/Ha/año brindado por Barrantes
(2004) incluye costos adicionales como la enmienda de encalado, por esto se
5 Barrantes, R. 2004. Comunicación personal. Universidad EARTH. Guácimo, Limón Costa Rica.
32
presenta una diferencia mayor contra los 655.08 dólares/ha/año obtenidos en el
requerimiento del cuadro 11.
Cuadro 12. Comparación económica aplicación Bokashi Vs. aplicación fertilización químico.
7.5 15 30 60Costos 655.08 403.55 707.53 1315.5 2531.43
Fertilizante qumico
Bokashi ton/ha
En el cuadro 12 se puede observar que los costos en la fertilización química
que son de 655.08 dólares/Ha/año contra los costos por tratamientos de bokashi,
se considera aceptable la utilización de bokashi hasta las 15 tons/Ha/año que
presenta un total de 707.53 dólares/Ha/año contra el fertilizante químico.
Siendo que el tratamiento de las 15 ton/Ha/año no aporta las cantidades
optimas para suplir las necesidades nutricionales del cultivo de banano como lo
hace el tratamiento químico, se recomendaría aplicar al tratamiento de 30
tons/Ha/año. Él cual si cumple con las necesidades básicas del cultivo.
Cabe considerar que en los demás análisis tanto químicos del suelo como
foliar, demuestran que el bokashi genera un gran aporte de nutrientes al cultivo y
el suelo es enriquecido de nutrientes con el tiempo. Siendo esto todo lo contrario
para el tratamiento con la fertilización química, el cual demostró una acides en el
suelo con el paso del tiempo y una menor apreciación de nutrientes por parte del
cultivo indicador, además de que la biomasa obtenida no fue de mucha diferencia
contra los tratamientos de 30 y 60 toneladas por hectárea.
A todos estos beneficios que presenta el bokashi contra la fertilización
química se le pude sumar que según Nevárez y Garner (2003) el bokashi actua
como supresor de nematodos en la bananera, quienes lo recomiendan aplicar
cada cuatro meses logrando así disminuir la incidencia de nematodos en las
raíces del cultivo de banano.
33
Si se toma el tratamiento de 30 ton/ha de bokashi se podrían cubrir los
requerimientos de banano considerando que se excede en el K al doble de las
necesidades pero se satisfacen los otros nutrimentos, se tendría que aplicar en
tres veces por año y así también se aprovecharía su efecto como supresor de
nematodos lo cual con todos sus beneficios el bokashi a esta dosis seria
justificable su costo.
34
6 CONCLUSIONES
El bokashi se comporto como se esperaba, a manera que se degradaba la
materia orgánica, liberaba nutrientes aportándolos de manera lenta pero constante
para la planta. Los niveles de P, K, Ca y Mg aumentaron a través del tiempo. Esto
confirma que el bokashi es un abono de lenta liberación de nutrientes por lo que la
planta es suplida constantemente.
En el experimento se concluye que no existe una gran diferencia en cuanto
al efecto nutricional entre las 30 y 60 ton/ha. Lo cual indica que la aplicación de
mayor cantidad de Bokashi no aumenta la productividad de forma paralela, si no
que se presenta un punto en el cual el bokashi se estabiliza en su efecto
fertilizante sobre el suelo y el cultivo.
De acuerdo al análisis económico que se realizo se demostró que los
abonos orgánicos demandan mucha mano de obra para la aplicación, lo que eleva
los costos, comparándolo con las aplicaciones químicas. El costo de la aplicación
de fertilizante químico tomando en cuenta las cargas sociales suman un total de
655.08 dólares por hectárea, la cual solo la aplicación de 15 ton de bokashi por
hectárea con un costo similar de 703.53 dólares al año justifica su utilización.
El tratamiento de 15 Ton/Ha/año de bokashi no satisface las necesidades
básicas de la planta de banano. Sin embargo estos requerimientos tomados en
cuenta consideran las perdidas de nutrientes por lixiviación que se presentan al
aplicar fertilizantes químicos por ser de rápida liberación, por lo que el bokashi no
tendría las mismas cantidades de perdidas por la liberación lenta que presenta y
podría ser menor la cantidad requerida por la planta de banano al final llegando a
ser justificable la aplicación de las 15 ton/Ha/año.
Analizando los costos de aplicación por hectárea, así como los costos de
producción de bokashi se concluyo que la mejor opción de aplicación de bokashi
consistía en el tratamiento de 30 ton/ha/año con un costo de 1315.50 dólares
35
realizando tres aplicaciones de 10 ton/ha cada 4 meses para poder aprovechar
también su efecto como supresor de nemátodos.
36
7 RECOMENDACIONES
1. Según los resultados obtenidos se recomienda aplicar el tratamiento que
consiste en 30 ton/ha/año de bokashi en tres aplicaciones.
2. Es necesario continuar con la investigación utilizando mas tratamientos
para obtener mas información del tonelaje exacto que se debe de aplicar de
bokashi para suplir las necesidades del banano sin desperdicio,
disminuyendo de esta manera los costos de aplicación.
3. Por ser los abonos orgánicos de lenta liberación de nutrientes, sería bueno
darle continuación al experimento para ver el comportamiento a manera
que se va descomponiendo la materia orgánica y su posible liberación de
nutrientes.
4. Tomando en cuenta el punto numero 3 se debe realizar un experimento
basado en las perdidas que existen al aplicar abonos orgánicos en las
bananeras y basarse en los datos obtenidos para cuantificar la cantidad
real de bokashi que se necesitaría aplicar.
5. Se cree conveniente la aplicación práctica, a partir de los resultados
obtenidos en la fase experimental, al nivel de campo en fincas productivas
de banano.
6. Es conveniente que el establecimiento del bioensayo se realice en un área
con las condiciones climáticas controladas para no tener atrasos por dicho
factor, como sucedió en este caso, en el cual las lluvias afectaron el
crecimiento del sorgo.
37
8 LITERATURA CITADA
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39
ANEXOS
Anexo 1. Costos de producción bokashi en sistema convencional. Costos fijos Cantidad Unidad Frecuencia Valor $Instalaciones 384,0 Metros cuadrados 18095,6
Mano de obra 2 Personas Mensual 1084,50Maquinaria 0,00
Herramientaspalas 2 unidad Anual 66,89tridentes 3 unidad Anual 33,44carretilla 1 unidad Anual 18,95Sacos 3985 Sacos Mensual 88,85
Costos fijos Cantidad Unidad Frecuencia Valor $Instalaciones 384 Metros cuadrados Dep Mensual 150,80
Mano de obra 2 Personas Mensual 1084,50Maquinaria 0,00
Herramientaspalas 2 unidad Mensual 0,19tridentes 3 unidad Mensual 0,09carretilla 1 unidad Mensual 0,05Sacos 3985 Sacos Mensual 0,00
Tot 1235,63
Costos variables Cantidad Unidad Frecuencia Valor $M. Obra ocacional 5 Personas Mensual 130,90Mantenimiento 1 unidad Mensual 0,00Agua 158 Metros cubicos Mensual 0,00Transporte 1 Unidad Mensual 399Energía Eléctrica 0 Kw/hora Mensual 0,00
Materia PrimaPinzonte de banano 99789,8 Kilogramos Mensual 0Banano de rechazo 59873,88 Kilogramos Mensual 0,00EM 4,75 Litros Mensual 0,00Melaza 0,17 Barril Mensual 4,46Aserrín 24 Metros cubicos Mensual 356,74
Tot 891,21
Costos Fijos $1.235,63Costos Variables $891,21 Costo por kiloCostos netos $2.126,84 $0,04 ₡18,38Utilidad Bruta $3.674,41Utilidad Neta $1.547,56 Mensual
$18.570,74 Anual
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Anexo 2. Primer análisis de suelo
EARTHLABORATORIO DE SUELOS Y AGUASINFORME DE ANÁLISIS DE SUELOagosto 18 del 2004Cliente: Othón Álvarez
Extractantes; Olsen modificado y KCl 1N
# MUESTRA IDENTIFICACIÓN pH/agua Ac.Ext. K Ca Mg P Fe Cu Zn Mn
41048 T 1 6.39 0.28 0.79 3.22 0.88 7.6 81 5 1 1541049 T 2 6.78 0.25 1.71 2.99 1.02 9.9 78 5 1 2041050 T 3 6.83 0.24 2.4 3.01 1.14 12.2 135 8 4 2741051 T 4 6.89 0.25 2.49 3.1 1.42 13.8 129 7 3 1941052 T 5 6.89 0.75 0.71 3.16 2.66 7.4 65 8 30 1941053 T 6 6.05 0.3 0.11 3.88 0.83 7.4 98 5 1 8
___________________Herberth Arrieta VargasAdministrador Laboratorio de Suelos y AguasUniversidad EARTH
cmol+/L ppm
42
Anexo 3. Primer Análisis foliar de laboratorio
EARTHLABORATORIO DE SUELOS Y AGUAS INFORME DE ANÁLISIS FOLIARCliente: Othón AlvarezFecha: setiembre 23 del 2004 PGIncineración // Kjeldahl
# MUESTRA IDENTIFICACIÓN N P K Ca Mg Fe Cu Zn Mn
4867 T 1 1.08 0.25 3.47 0.35 0.26 980 7 101 744868 T 2 0.73 0.14 2.08 0.32 0.3 8600 18 82 1764869 T 3 1.48 0.32 3.59 0.24 0.26 1300 9 64 904870 T 4 1.01 0.34 3.46 0.32 0.2 1000 6 56 1004871 T 5 1.09 0.04 1.98 0.3 0.28 686 8 82 884872 T 6 1.42 0.24 1.62 0.72 0.66 4475 24 138 82
___________________Herberth Arrieta VargasAdministrador Laboratorio de Suelos y AguasUniversidad EARTH
% ppm
43
Anexo 4. Segundo Análisis de suelos
EARTHLABORATORIO DE SUELOS Y AGUASINFORME DE ANÁLISIS DE SUELOFecha: octubre 21 del 2004Cliente: Othon A.
Extractantes: Olsen modificado / KCl 1N
# MUESTRA IDENTIFICACIÓN pH/ agua Ac. Ext. K Ca Mg P Fe Cu Zn Mn
41277 S1 6.37 0.15 0.98 3.64 0.95 5.54 106 5 1 841278 S2 6.88 0.15 1.9 3.42 1.27 8.52 126 6 2 1141279 S3 6.97 0.15 2.21 3.51 1.46 10.6 147 6 2 1141280 S4 6.82 0.2 1.92 3.7 1.54 10.2 150 6 2 1241281 S5 4.2 0.55 0.39 3.66 1.48 3 111 5 16 1941282 S6 6.04 0.15 0.13 3.6 0.77 3.61 107 4 1 6
___________________Herberth Arrieta VargasAdministrador Laboratorio de Suelos y AguasUniversidad EARTH
cmol+/L ppm
44
Anexo 5. Segundo Análisis foliar
Cliente thonFecha: ctubre 21 del 2004PG Ana is foliar
: O olis
Incineración // Kjeldahl
# MUESTRA IDENTIFICACIÓN N P K Ca Mg Fe Cu Zn Mn
41017 T 1 1.28 0.18 3.52 0.54 0.24 3375 7 31 10141018 T 2 1.16 0.32 5.01 0.39 0.31 7475 13 40 14441019 T 3 1.08 0.30 4.67 0.27 0.25 2175 5 38 7241020 T 4 1.21 0.31 4.79 0.28 0.36 2400 6 35 7741021 T 5 2.11 0.10 2.51 0.48 0.48 5050 9 143 15141022 T 6 1.19 0.14 1.91 0.87 0.42 9700 15 33 156
___________________Herberth Arrieta VargasAdministrador Laboratorio de Suelos y AguasUniversidad EARTH
% ppm
45
Anexo 6. Análisis del bokashi utilizado como abono orgánico
EARTHLABORATORIO DE SUELOS Y AGUASINFORME DE ANÁLISIS FOLIARagosto 20 del 2004
Incineración // Kjeldahl
# MUESTRA IDENTIFICACIÓN N P K Ca Mg Fe Cu Zn Mn Hum.%
4778 bokashi 1 1.46 0.23 5.68 0.74 0.26 1225 9 29 78 67.2
___________________Herberth Arrieta VargasAdministrador Laboratorio de Suelos y AguasUniversidad EARTH
% ppm
Cliente: Othón AlvarezPG // bokashi
46