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UNIVERSIDAD EARTH MANEJO DE DESECHOS ORGÁNICOS DE LA PLANTA EMPACADORA DE MATAS DE COSTA RICA S.A. GUIDO DANIEL DURÁN MARIDUEÑA MANUEL EDUARDO ALVAREZ NOGUERA Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Agrónomo con el grado de Licenciatura Guácimo, Costa Rica Diciembre, 2002
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UNIVERSIDAD EARTH
MANEJO DE DESECHOS ORGÁNICOS DE LA PLANTA EMPACADORA DE MATAS DE COSTA RICA S.A.
GUIDO DANIEL DURÁN MARIDUEÑA MANUEL EDUARDO ALVAREZ NOGUERA
Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Agrónomo con el grado de Licenciatura
Guácimo, Costa Rica
Diciembre, 2002
Trabajo de Graduación presentado como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Agrónomo con el grado de Licenciatura
Profesor Asesor Marlon A. Brevé Reyes, Ph.D.
Profesor Asesor Mariano A. Reyna de León, MBA.
Decano Daniel Sherrard, Ph.D.
Candidato Guido Daniel Durán Maridueña
Candidato Manuel Eduardo Alvarez Noguera
Diciembre, 2002
ii
DEDICATORIA
“Es tan grande el valor de unos padres, que hasta Dios quiso tener unos.”
Definitivamente nunca podré manifestarles cuanto los amo. Gracias, por
brindarme cariño, comprensión y una hogar maravilloso en donde crecer.
Rosidalia y José Vicente, padres míos, a ustedes dedico este triunfo que
junto hemos construido.
Dios los bendiga siempre.
Su hijo
Manuel Eduardo Alvarez Noguera
Por ser la impulsora y consejera para poder alcanzar mis metas y sueños,
por ser la persona en quien confío mis más íntimos secretos, por ser incondicional
conmigo y tus hijos.
Esta etapa de mi vida ya culmina y la representación de esto es la creación
y elaboración de este trabajo. Ahora veo el inicio de una nueva etapa, la cual
solamente la imagino en sueños, pero ahí siempre estas tu guiándome e
indicándome el norte de la vida.
Madre de mi alma, esto es por ti.
Guido Daniel Durán Maridueña
iii
AGRADECIMIENTO
“Los libros de historia siempre relatan los hechos que consagran a un hombre victorioso, pero siempre omiten hablar del trabajo sacrificado de aquellos que dieron todo, sin pedir nada a cambio.”
Alfredo Kotz
Agradezco a Dios por ser el timonel de mi vida y la Santísima Virgen por su
divina protección.
A mis abuelos y hermanos, Marisol, José Alejandro, Pedro Mauricio y
Leonel Arturo, quienes junto a sus lindas familias han sido mis mejores amigos.
A las familias Molina Mijangos, Noguera Castillo, Muñoz Noguera y
Mazariegos Figueroa, por su cariño y apoyo incondicional.
Al Ejército de Guatemala, por brindarme la oportunidad de estudiar y seguir
sirviendo al pueblo de Guatemala.
A la Universidad EARTH y a cada uno de los que conforman esta
comunidad, por apoyar mi proceso de formación profesional.
A la empresa Matas de Costa Rica S.A. y al profesor Shuichi Okumoto por
todo su apoyo en la realización de este proyecto.
A los asesores de mi proyecto, Mariano y Marlon verdaderamente fue un
honor trabajar con profesionales de su categoría.
A Guido Daniel, por ayudarme a culminar esta etapa de mi vida con éxito.
A mis amigos, por estar conmigo en las buenas y en las malas, y por
enseñarme que la premisa de que los amigos no existen, es falsa.
Finalmente, quiero agradecerle a mi futura esposa Ivonne por haberme
enseñado que el amor no tiene limites y que dura para la eternidad. Te amo.
Manuel Eduardo Alvarez Noguera
iv
Estoy profundamente agradecido con mis padres y hermanos por su apoyo
económico y sobre todo por su apoyo afectivo. Francisco, Guillermo, Fabián,
Ricardo y Andrés gracias por demostrarme que con Fe y esfuerzo todo es posible.
A la empresa Matas de Costa Rica S.A. por su apoyo logístico y en especial
agradezco a don Luis, Mariano, Thomas y Ricardo por brindarme su apoyo para la
realización de este proyecto y ante todo por brindarme su amistad.
Al Teniente de Fragata Manuel Eduardo Alvarez por luchar conmigo para
alcanzar esta preciada meta.
A mis asesores Marlon Brevé, Mariano Reyna y al profesor Shuichi
Okumoto por ser la guía para alcanzar la excelencia e indicarnos el camino a una
vida profesional.
A mis amigos que me apoyaron durante toda mi vida universitaria, dándome
su apoyo en cada momento. Y a mi buen amigo Daniel Suárez por ser una
persona extraordinaria en estos años de estudios.
Finalmente agradezco a la persona con la que he compartido estos cuatro
años por brindarme su apoyo incondicional y sobre todo por darme su amor y
llenar mi vida de felicidad, gracias Yerling.
Guido Daniel Durán Maridueña
v
RESUMEN
La producción y exportación de plantas ornamentales es la principal
actividad de la empresa Matas de Costa Rica S.A. Su creciente productividad y las
exigencias de calidad impuestas por el mercado hacen que se generen desechos
orgánicos. Esto ha despertado preocupación dentro de la empresa por los
problemas de contaminación que se pueden dar de un manejo inadecuado del
botadero a cielo abierto y hace necesaria evaluar alternativas para el manejo de
desechos.
El objetivo principal del proyecto es satisfacer esa necesidad, por lo que se
propone un manejo adecuado de desechos orgánicos generados en la planta
empacadora. Para ello fue necesario una delimitación y caracterizar del problema
por medio del análisis del sistema, una auditoría de desechos, la evaluación de
tres tratamientos para elaborar bokashi con el uso de microorganismos eficaces
(EM), y la selección de la alternativa que mejor se ajustó a las condiciones ya
existentes en la empresa.
Se estimó que 2.4 TM/día de desechos orgánicos, cuyo contenido de
humedad es de 85% y que de acuerdo a sus características se clasifica como
desecho, agroindustriales, sólidos, ordinarios, degradables y puntuales son
generados principalmente durante las etapas de selección y clasificación de
acodos en la planta empacadora. Para manejar los desechos la formulación más
adecuada consiste en picar los remanentes de Marginata, mezclarlos con un 20%
de aserrín e inocularlo con EM 1 al 5%. Para ello, se requiere de una bokashera
de 280 m2 dividida en 4 áreas: picado, activación de EM 1, bodega y compostaje,
la cual tiene un costo de producción de EM-Bokashi de $ 0.021 USD/Kg.
Para concluir, es importante integrar las actividades de producción y el
tratamiento adecuado de los desechos, ya que con ello se dará un mejor
aprovechamiento de los recursos, mejorará el ambiente laboral y hará de esta
actividad agroindustrial, una actividad más amigable con el ambiente.
vi
Palabras claves: plantas ornamentales, desechos orgánicos, contaminación,
auditoría de desechos, manejo de desechos, bokashi, Microorganismos
Eficaces(EM), compostaje
DURÁN, G.; ALVAREZ, M. 2002. Manejo de los desechos orgánicos de la planta empacadora de Matas de Costa Rica S.A. Proyecto de Graduación Lic. Ing. Agr. Costa Rica, Universidad EARTH. 69 p.
vii
ABSTRACT
Ornamental plant production and exportation are the main activities of
Matas de Costa Rica S.A. Increased productivity and the high quality standards
established by the markets generate organic waste. Improper handling of the
waste materials is a major concern to the company; for that reason, the company
wanted a waste management plan.
The main objective of this project was to satisfy this need, through a
proposal for the management of the organic waste generated at the packing area.
To achieve the objective, the boundaries and characteristics of the problem were
defined using: a system analysis methodology, a quantification of the waste, an
evaluation of three treatments to produce bokashi with efficient microorganisms
(EM), and a cost analysis of the alternative adjusted to the conditions of the
Company.
The Company produced an average of 2.4 metric tons/day of organic waste
with 85% moisture, which can be classified as an agro-industrial, solid, ordinary,
degradable and pointsource waste. These are generated during the selection and
classification of plants. The most useful treatment consisted of cutting the waste
material into small, manageable pieces, mixing it with 20% sawdust and then
treating it with EM 1 at 5%. The area needed is 280 m2 divided into 4 areas:
cutting, EM 1 activation, storage and composting. EM-Bokashi cost production is
$ 0.021 USD/Kg.
In conclusion, the integration of production activities and a good waste
management plant is important because it allows for a better use of resources, a
healthier work environment and the transformation of this agro-industrial activity
into an environmentally friendlier activity.
Key words: ornamental plants, organic waste, contamination, waste quantification,
waste management, bokashi, efficient microorganisms(EM), composting.
viii
DURÁN, G.; ALVAREZ, M. 2002. Manejo de los desechos orgánicos de la planta empacadora de Matas de Costa Rica S.A. Proyecto de Graduación Lic. Ing. Agr. Costa Rica, Universidad EARTH. 69 p.
ix
TABLA DE CONTENIDO
Página
DEDICATORIA .................................................................................................III AGRADECIMIENTO ........................................................................................ IV RESUMEN....................................................................................................... VI ABSTRACT.................................................................................................... VIII LISTA DE CUADROS ..................................................................................... XII LISTA DE FIGURAS ...................................................................................... XIII LISTA DE ANEXOS ........................................................................................ XV
1. INTRODUCCIÓN...............................................................................................1
2. OBJETIVOS ......................................................................................................3
2.1. OBJETIVO GENERAL...............................................................................3 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .....................................................................3
3. REVISIÓN DE LITERATURA............................................................................4
3.1. TECNOLOGÍA EM.....................................................................................4 3.2. ABONO TIPO BOKASHI ...........................................................................5
4. MATERIALES Y MÉTODOS.............................................................................6
4.1. LOCALIZACIÓN ........................................................................................6 4.2. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA .................................................................6 4.3. CUANTIFICACIÓN DE DESECHOS ORGÁNICOS ..................................6 4.4. ELABORACIÓN DE ABONO EM-BOKASHI .............................................7 4.5. TRATAMIENTOS DE BOKASHI................................................................8 4.6. MODELO EXPERIMENTAL ......................................................................9 4.7. ANÁLISIS ESTADÍSTICO........................................................................11 4.8. ÁREA DE LA BOKASHERA ....................................................................11 4.9. ANÁLISIS DE COSTOS ..........................................................................11
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN........................................................................13
5.1. CARACTERIZACIÓN DE LA UNIDAD DE ESTUDIO..............................13 5.1.1. Descripción del sistema.............................................................13 5.1.2. Identificación del problema........................................................16 5.1.3. Auditoría de desechos...............................................................17
5.2. ELABORACIÓN DE ABONO EM-BOKASHI ...........................................21
x
5.2.1. Generalidades ...........................................................................21 5.2.2. Temperatura ..............................................................................21 5.2.3. Humedad...................................................................................24 5.2.4. Nutrientes ..................................................................................27 5.2.5. Relación carbono/nitrógeno.......................................................31 5.2.6. Calidad del abono EM-Bokashi .................................................34
5.3. ÁREA DE BOKASHERA..........................................................................37 5.3.1. Generalidades ...........................................................................37 5.3.2. Activación de la solución madre de EM 1 al 5%........................41
5.3.2.1. Método de preparación................................................41 5.4. ANÁLISIS DE COSTOS PARA LA PRODUCCIÓN DE BOKASHI ..........43
6. CONCLUSIONES............................................................................................47
7. RECOMENDACIONES ...................................................................................48
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...............................................................49
9. ANEXOS .........................................................................................................51
xi
LISTA DE CUADROS
Cuadro Página Cuadro 1. Descripción de los tratamientos utilizados en el ensayo del
abono EM-Bokashi. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002................. 9
Cuadro 2. Descripción de entradas y salidas a los componentes del sistema de la planta empacadora. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002........................................................................................... 20
Cuadro 3. Humedad promedio de los diferentes tratamientos al momento de la cosecha (26 días). Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002........................................................................................... 24
Cuadro 4. Composición química promedio del bokashi. ....................................... 28
Cuadro 5. Análisis y priorización de los tratamientos evaluados. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002. ......................................................... 36
Cuadro 6. Información general sobre los desechos y materia prima requerida para la elaboración de abono EM-Bokashi. ........................... 37
Cuadro 7. Descripción para el área de la bokashera ............................................ 38
Cuadro 8. Materiales requeridos para la activación de EM 1 a una concentración del 5%............................................................................. 41
Cuadro 9. Uso del EM 1 a diferentes concentraciones. ........................................ 42
Cuadro 10. Presupuesto de operación anual en dólares para la elaboración del abono EM-Bokashi. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002........................................................................................... 44
Cuadro 11. Presupuesto de inversión inicial en dólares para la construcción de la bokashera. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002........................................................................................... 45
xii
LISTA DE FIGURAS
Figura Página Figura 1. Picadora eléctrica. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002. .................. 7
Figura 2. Dimensiones de los montículos utilizados en el ensayo. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002. ........................................................... 8
Figura 3. Fabricación manual de montículos. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002............................................................................................. 8
Figura 4. Distribución de bloques y tratamientos completamente al azar. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.................................................. 9
Figura 5. Aplicación de EM 1 a los montículos después del volteo. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002. ......................................................... 11
Figura 6. Descripción del sistema de la empresa Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.................................................................................. 15
Figura 7. Árbol dicotómico. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002. .................. 16
Figura 8. Porcentaje de desechos generados en la planta empacadora. Matas de Costa Rica., Milano, 2002. ..................................................... 19
Figura 10. Temperatura promedia de los diferentes tratamientos. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002. ......................................................... 23
Figura 11. Porcentaje de humedad de los tratamientos durante el periodo del ensayo. Matas de Costa Rica S.A. Milano, 2002................ 26
Figura 12. Evaluación de nitrógeno en la semana de cosecha de los cuatro tratamientos. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002. .............. 29
Figura 13. Comportamiento del nitrógeno en el periodo de maduración de los cuatro tratamientos. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002. ...................................................................................................... 30
Figura 14. Evaluación del calcio en la semana de cosecha de los cuatro tratamientos. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002. ......................... 31
Figura 15. Comportamiento del carbono en el periodo de maduración de los cuatro tratamientos. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002. ...................................................................................................... 32
xiii
Figura 16. Relación carbono/nitrógeno en la semana de cosecha de los cuatro tratamientos. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002. .............. 33
Figura 17. Plano de distribución de las áreas de la bokashera. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002. .............................................................. 40
xiv
LISTA DE ANEXOS
Anexo Página Anexo 1. Reporte de resultados de laboratorio del tratamiento Testigo.
Universidad EARTH, Guácimo, 2002..................................................... 52
Anexo 2. Reporte de resultados de laboratorio del tratamiento T-2. Universidad EARTH, Guácimo, 2002..................................................... 53
Anexo 3. Reporte de resultados de laboratorio del tratamiento T-3. Universidad EARTH, Guácimo, 2002..................................................... 54
Anexo 4. Reporte de resultados de laboratorio del tratamiento T-4. Universidad EARTH, Guácimo, 2002..................................................... 55
Anexo 5. Análisis de varianza en bloque para cada una de las variables evaluadas. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002. ............................ 56
Anexo 6. Promedio de los efectos principales y las interacciones de las variables evaluadas. Matas de Costa Rica S.A., Guácimo, 2002. ...................................................................................................... 62
Anexo 7. Prueba de Dunnet para las variables evaluadas. Matas de Costa Rica S.A., Guácimo, 2002............................................................ 66
xv
1. INTRODUCCIÓN
Para el año de 1998 de acuerdo con las cifras presentadas por Ramírez y
Rivera, la empresa Matas de Costa Rica S.A. generó semanalmente 40 toneladas
de desechos orgánicos. Años después, se desconoce el volumen real de
desechos generados por lo que se hace necesario realizar una cuantificación que
permita evitar a futuro que el manejo inadecuado del botadero a cielo abierto en
áreas marginales de la finca se convierta en una problemática o preocupación
para la empresa1.
El almacenamiento en botaderos a cielo abierto no es la forma idónea ni el
mejor destino de los materiales residuales del proceso productivo. Además, de
que imposibilita la restitución al suelo de la materia orgánica y elementos
nutritivos, un manejo inadecuado del botadero representa una problemática de
suma importancia (Seoánez, 1999).
Los procesos de putrefacción son evidentes a través de la generación de
malos olores y la presencia de roedores, larvas diversas, ácaros y otra serie de
macro y microorganismos que con las fermentaciones butílicas aparecen y
transforman al botadero en una fuente de contaminación (Seoánez, 1999).
Al destinar los residuos orgánicos al botadero, se desecha junto con ellos
su notable poder nutritivo y su potencial energético, ya que la materia orgánica en
el suelo rige procesos importantes e incide en las propiedades físicas, químicas y
biológicas del mismo (Navarro et al., 1995).
1 Reyna, M. 2002. Comunicación personal. Matas de Costa Rica S.A.
1
Utilizando la clasificación de desechos sugerida por Hernández (2002), la
materia orgánica que se genera en la planta empacadora de Matas de Costa Rica
se cataloga como un desecho agroindustrial, sólido, ordinaria, degradable y
puntual. Por lo que eventualmente es descompuesta y mezclada con el suelo por
medio de la actividad de los microorganismos y de pequeños animales del suelo
como lombrices, hormigas y otros.
Los procesos de oxidación y lavado son mucho más activos en la región del
trópico húmedo en comparación con otras zonas climáticas (FAO, 1990), por eso,
reciclar nutrientes y reincorporar materia orgánica en el suelo son prácticas
importantes ya que inciden en la calidad del suelo y rigen funciones muy
importantes dentro de un ecosistema (Navarro et al.,1995). Además de contribuir a
eliminar la escasez de la materia orgánica en los suelos, las prácticas de
reincorporación de materia orgánica representan una solución a los graves
problemas que surgen de un botadero a cielo abierto.
Es conveniente que antes de devolver los desechos orgánicos al campo,
estos deben pasar por un proceso de compostaje, aunque sea durante un corto
periodo, sin esperar alcanzar una descomposición y madurez total. Para realizar
dicho proceso existe más de una práctica que permite transformar los desechos
orgánicos en un tipo de abono con características deseables y de buena calidad
(Epstein, 1997).
En la empresa Matas de Costa Rica S.A., no se es ajeno a la preocupación
de la problemática ambiental y al cumplimiento de la legislación costarricense
relacionada con la protección del medio ambiente (La Gaceta, 1994). Por esta
razón el presente trabajo propone estudiar una alternativa para el manejo de los
desechos orgánicos generados en la planta empacadora con el uso de la
tecnología de microorganismos eficaces (EM) para la elaboración de un abono tipo
EM-Bokashi, fácilmente adaptable a las condiciones ya existentes en la empresa
como una solución a la problemática de la posible contaminación.
2
2. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL
Evaluar alternativas para el manejo y procesamiento de los desechos
orgánicos generados en la planta empacadora, en abono tipo bokashi con el uso
de la tecnología EM.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Cuantificar el volumen de desechos producidos durante el proceso de
empaque de la planta ornamental Dracaena marginata.
Evaluar tres diferentes tratamientos para la preparación de abonos tipo
bokashi con tecnología EM.
Proponer una alternativa para el manejo adecuado de los desechos
orgánicos y la producción de abono orgánico EM-Bokashi.
Realizar un análisis de costos para la alternativa propuesta.
3
3. REVISIÓN DE LITERATURA
3.1. TECNOLOGÍA EM
La tecnología de los microorganismos eficaces conocida por sus siglas en
inglés EM fue desarrollada por el profesor Dr. Teruo Higa2, en la Universidad de
Ryukyus, Okinawa, Japón y su principio fundamental se basa en la introducción de
un grupo de microorganismos benéficos que debido a su coexistencia mejoran las
condiciones del suelo, suprimen la putrefacción (proliferación de enfermedades)
microbiana e incrementan la capacidad de utilización de los desechos orgánicos.
El grupo de microorganismos benéficos que componen el EM son aeróbicos
y anaeróbicos, entre los que destacan las bacterias fotosintéticas, bacterias ácido
lácticas, levaduras, actinomycetos y hongos fermentadores (International Nature
Farming Research Center, 1994).
Muchas de las investigaciones realizadas sobre EM, según Ueda y Higa
(s/f), han demostrado que la introducción de la cultura EM a los ecosistemas trae
consigo muchos beneficios. Por ejemplo, incrementa la calidad y sanidad del suelo
y la productividad de los cultivos, a través del uso de enmiendas orgánicas,
reciclaje de rastrojos y el biocontrol de plagas favorecido por el efecto antioxidante
del EM que fortalece el sistema inmunológico de las plantas y la supresión de los
microbios patogénicos.
El EM, según Higa (1991), ayuda al proceso de descomposición del
material orgánico, pero, para alcanzar los efectos positivos deseados, es
importante considerar la escala de las operaciones y las condiciones locales, sin
olvidar que la solución básica a los problemas de contaminación, radican en la
creación de un sistema fácilmente adaptable al quehacer de la agronomía.
2 Higa, T. 2002. Agricultura del siglo XXI (conferencia). Universidad Ryukyus, Japón.
4
3.2. ABONO TIPO BOKASHI
Una forma eficiente de aprovechar estos desechos orgánicos es
transformándolos en un abono orgánico conocido como “bokashi”, palabra
japonesa que significa “materia orgánica fermentada”, la cual se logra mediante
un proceso de fermentación acelerado por la utilización de microorganismos
benéficos (Shintani, s/f).
El bokashi tiene como propósito incorporar inóculos que promueven una
fermentación regulada, para así, suministrar alimentos energéticos a los
microorganismos del suelo y crear una biodiversidad benéfica y nutritiva a los
cultivos. El uso de EM como inóculo en el bokashi es para garantizar una cadena
de fermentación muy sana que se asemeja al proceso dado en la naturaleza
(Tabora, 1999).
De acuerdo con Shintani (s/f), la diferencia entre los abonos orgánicos
bokashi y compost, se debe a que el bokashi tiene como objetivo principal activar
y aumentar la cantidad de microorganismos benéficos en el suelo, pero también
persigue la nutrición adecuada del cultivo. En cambio, el compost busca
suministrar la nutrición orgánica directamente a los cultivos, ya que en su
preparación se liberan minerales en forma disponible a la planta.
5
4. MATERIALES Y MÉTODOS
4.1. LOCALIZACIÓN
El proyecto se llevó a cabo dentro de la empresa Matas de Costa Rica S.A.,
la cual se dedica a la producción y exportación de plantas ornamentales entre las
que destacan la Marginata Dracaena marginata, Cyca revoluta, Zamia furfuracea,
Crorton codeaedum y otras en menor escala.
La empresa se localiza en la Región Atlántica de Costa Rica, en el distrito
de Milano, cantón de Guácimo, provincia de Limón. La región se caracteriza por
ser una zona de altas precipitaciones anuales (3000 a 4000 mm), con una
humedad relativa del 95% y la temperatura promedio anual de 25°C 3.
4.2. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA
Se utilizó la metodología propuesta por Hernández (2002), para la
evaluación y desarrollo de proyectos, la cual consiste en la caracterización de la
unidad de estudio, a través de la identificación del sistema, sus límites,
componentes, interacciones, entradas y salidas (en forma gráfica); y la
identificación de problemas relacionados con manejo de los desechos, síntomas y
causas por medio del árbol del problema.
4.3. CUANTIFICACIÓN DE DESECHOS ORGÁNICOS
Consistió en una auditoria de desechos, por medio de la cual se cuantificó
los desechos orgánicos producidos en la planta empacadora a través de un
muestreo alterno, los cuales se llevaron a cabo en el periodo comprendido entre
los meses de abril a octubre del año 2002.
3 Estación Meteorológica EARTH, 2002.
6
El material de desecho generado en cada estación del sistema de la planta
empacadora, fue recolectado en las diferentes carretas con que cuenta la empresa
para el transporte de los desechos hacia el botadero. Una vez cuantificada y
registrada la cantidad de carretas producidas al día, se calculó aritméticamente el
volumen de los desechos orgánicos, su densidad y peso, para finalmente hacer
una proyección de la cantidad de desechos producidos anualmente.
4.4. ELABORACIÓN DE ABONO EM-BOKASHI
Para la elaboración del abono EM-Bokashi, se utilizó como materia prima
base los remanentes del tallo, la zona radicular y el área foliar de la Marginata una
vez pasada por los procesos de clasificación, preparación y empaque de la planta.
Los remanentes se cortaron en pequeñas partículas utilizando una picadora
eléctrica para pastos de fabricación artesanal (Figura 1). Una vez picado el
material, fue mezclado en las proporciones correspondiente a los tratamientos con
las otras materias primas (aserrín y EM). Finalmente, el material se apiló en
montículos con las mismas dimensiones (Figura 2 y 3) y de forma manual.
Figura 1. Picadora eléctrica. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
7
3.5 m 0.5 m
1.5 m
Figura 2. Dimensiones de los montículos utilizados en el ensayo. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
Figura 3. Fabricación manual de montículos. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
4.5. TRATAMIENTOS DE BOKASHI
Cada uno de los tratamientos (Cuadro 1) fue formulado para que los
remanentes orgánicos que se generan en la planta empacadora fueran el principal
componente de los tratamientos. Las combinaciones para determinar el resto de
tratamientos se hizo basándose en la disponibilidad de materiales dentro de la
finca y la introducción de la tecnología EM.
8
Cuadro 1. Descripción de los tratamientos utilizados en el ensayo del abono EM-Bokashi. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
Tratamiento Descripción
Testigo Marginata picada (Testigo absoluto)
T-2 Marginata + EM 1 (5%)
T-3 Marginata + EM 1 (5%) + Aserrín (20%)
T-4 Marginata + EM 1 (5%) + Aserrín (20%) + Urea (1Kg)
4.6. MODELO EXPERIMENTAL
En un área de 324 m2, con piso de concreto, con un porcentaje de
pendiente de 1%, techada con láminas de zinc a una altura de 2.5 metros, se
montó un ensayo en donde tres bloques fueron establecidos a un intervalo de una
semana entre bloque, cada uno de ellos con cuatro tratamientos distribuidos al
azar (Figura 4).
Figura 4. Distribución de bloques y tratamientos completamente al azar. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
T-4
T-3
TEST
IGO
T-
2
BLOQUE 3
TEST
IGO
T-
4
T-3
TEST
IGO
T-2
T-4
T-2
T-3
BLOQUE 2
BLOQUE 1
9
Durante un mes, los montículos fueron objeto de dos tipos de evaluación.
La primera consistió en un monitoreo y registro diario de temperatura (°C) del
montículo desde el día 1 (inicio) al día 26 (cosecha). La temperatura fue medida
con un termómetro de suelo en tres diferentes puntos del montículo, a una
profundidad de 30 centímetros.
Para la segunda evaluación se hicieron cinco muestreos en diferentes
etapas del proceso de fermentación del abono orgánico. La primera muestra fue
recolectada el día del picado y preparación del montículo (día 1); la segunda,
tercera y cuarta muestra se recolectaron a intervalos de una semana (días 7,15,22
respectivamente); y la última muestra se recogió junto con la cosecha del
montículo (día 26).
Posteriormente cada muestra recolectada fue llevada al laboratorio para
determinar, contenido de macronutrientes y micronutrientes (nitrógeno, fósforo,
potasio, calcio, magnesio, hierro, cobre, zinc, manganeso), carbono orgánico, la
relación carbono-nitrógeno y el porcentaje de humedad.
La fermentación del bokashi es un proceso anaeróbico. A pesar de ello, los
montículos fueron aireados dos veces por semana de forma manual utilizando
tridentes y palas con el objetivo de regular la temperatura para evitar un
sobrecalentamiento. Durante estos volteos, se realizó la aplicación de
microorganismos eficaces EM 1 al 5 % (Figura 5).
10
Figura 5. Aplicación de EM 1 a los montículos después del volteo. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
4.7. ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Se realizó un análisis de varianza en bloque y un análisis de correlación de
Dunnet, para comparar los tratamientos contra el testigo absoluto. El modelo
estadístico consistió en tres bloques al azar, con cuatro tratamientos y cinco
evaluaciones a través del tiempo.
4.8. ÁREA DE LA BOKASHERA
Para calcular el área requerida para la bokashera se utilizó los criterios
propuestos por Rynk et al. (1992) en la guía para compostaje “On-Farm
Composting Handbook”.
4.9. ANÁLISIS DE COSTOS
Durante el desarrollo del proyecto se registraron los costos de producción y
los precios de mercado de las materias primas utilizadas para cada uno de los
tratamientos con el objetivo de contar con la información necesaria para realizar
comparaciones de costos entre tratamientos.
11
Finalmente, se elaboró un presupuesto parcial de los costos de inversión
inicial y de operación para tratar durante un año los desechos generados en la
planta empacadora.
12
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Para facilitar la interpretación, los resultados de este trabajo se presentan
en cuatro secciones:
La primera sección, corresponde al análisis general de la empresa y la
delimitación del área evaluada (planta empacadora); en esta misma sección se
presentan los resultados de la auditoría de desechos.
La segunda sección, corresponde a los resultados de las diferentes
evaluaciones realizadas durante el ensayo de formulaciones y preparación de
abonos EM-Bokashi.
La tercera sección despliega los resultados de las especificaciones del área
requerida para reciclar los desechos orgánicos generados en la planta
empacadora.
Finalmente, en la cuarta sección se presentan los costos para establecer la
infraestructura requerida para procesar los desechos orgánicos.
5.1. CARACTERIZACIÓN DE LA UNIDAD DE ESTUDIO
5.1.1. Descripción del sistema
La planta empacadora de la empresa Matas de Costa Rica S.A., recibe
diariamente de sus campos productivos, una cantidad variable de plantas
cosechadas de acuerdo al pedido o envío del día requerido por el cliente, más un
porcentaje que oscila entre el 15 a 20% dependiendo del rechazo registrado en el
último día de cosecha.
13
Como se indica en la Figura 6, al llegar al área de recepción las plantas son
colocadas en piletas con agua para su hidratación. En este lugar permanecen
hasta que son trasladadas al área de selección, en donde, en forma manual son
inspeccionadas por el personal de la planta (calidad del follaje, presencia de
enfermedades o plagas, plantas con daños mecánicos, etc) y se elimina el follaje
de protección (hojas bajeras). Las plantas sanas y de la calidad requerida son
colgadas en el cable vía en una estructura de varillas (gancho), con el follaje hacia
abajo para trasladarlas hacia el área de desinfección.
Para aplicar los productos químicos al follaje de las plantas, éstas son
sumergidas en una pileta de 2500 litros que contiene una formulación de
fungicidas (mezcla de agua con diferentes productos químicos comerciales).
Luego pasan por un proceso de secado o escurrido para eliminar los excedentes
del producto aplicado.
Cuando el follaje de las plantas está seco, la estructura colgante se traslada
a la zona de clasificación, en donde, en forma manual se elimina parte del tallo
ubicado por debajo de las raíces para estandarizar su altura y se realiza una
segunda inspección de calidad.
Para poder empacar el producto de forma uniforme para su exportación, es
necesario clasificar las plantas de acuerdo a su talla o tamaño antes de llegar al
área de empaque. Esta clasificación se realiza de forma manual. Después de este
proceso y antes de llevarlas a la cámara fría se protege el follaje de daños
mecánicos con una malla plástica reutilizable.
14
Empaque
Croton
Transporte
Marginata Cyca
Administración
Plantación Plantación Plantación
Planta Empacadora
Pila Hidratación
Selección
Diping Secado Clasificación Vertedero
Exportación Viverista
Consumidor final
Carpintería
Figura 6. Descripción del sistema de la empresa Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
15
5.1.2. Identificación del problema
La empresa Matas de Costa Rica S.A. no cuenta con una estrategia que
permita reutilizar o aprovechar los beneficios del uso y reincorporación al suelo del
material vegetativo que actualmente se considera un desecho y como tal es
depositado en el área de botadero con que la empresa cuenta. Como se ilustra en
la Figura 7, son múltiples los síntomas y efectos que se manifiestan por la falta de
un manejo adecuado del botadero.
Carencia de un plan integrado de manejo de
desechos
Inve
rsio
nes
alta
s
Vertido de fungicidas
Botaderos clandestinos
Turbidez del agua
Presencia de Roedores y
Moscas
Malos Olores
Belleza Escénica
Botaderos cielo abierto
Acumulación de desechos
Cultural
Uso desmedido de insumos Fa
lta d
e co
ncie
ncia
Pocas exigencias legales
Síntomas
Problema
Efecto
Causa
Financiero
Legal Técnico
Figura 7. Árbol dicotómico. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
16
Los síntomas son aquellas manifestaciones primarias que dan a conocer
los efectos que claramente muestran que el problema principal consiste en que la
empresa no cuenta con un plan de manejo de desechos, ya que la estrategia
actual es el uso del botadero a cielo abierto.
Poco a poco la empresa ha ido tomando mayor conciencia de la
importancia del manejo integrado de desechos y queda claramente evidenciado
que se hace necesario evaluar alternativas que permitan identificar soluciones al
problema principal dentro de la empresa. Debiéndose considerar las causas
principales que generan el problema. Como el análisis de costos, ya que no se
requieren de inversiones altas para establecer un manejo adecuado de desechos,
que además de económico, cumpla con los requisitos mínimos que la ley
establece, tenga un beneficio en la reducción del uso de agroquímicos y que
favorezca el ambiente laboral.
5.1.3. Auditoría de desechos
A lo largo del año, dentro de la planta empacadora las operaciones se
mantienen constantes. En la planta empacadora se trabajan seis días a la semana
durante las 52 semanas del año. La mano de obra femenina corresponde a un
85% de los trabajadores y son ellas las responsables de seleccionar y clasificar los
acodos para el empaque y la exportación.
La auditoría de desechos llevada a cabo estimó que en promedio se están
generando en la planta empacadora la siguiente cantidad de desechos: 2.4 TM de
desechos orgánicos, 138 Kg de tiras plásticas utilizadas para los acodos las
cuales se reutilizan, 100 m3 de agua utilizada para hidratación de plantas, 2500
litros de agua mezclada con fungicidas (cada 3 días) y 0.3 Kg de desechos varios
por trabajador (Tetra Brik, vidrio, papel no reciclable).
17
Los resultados anteriores son totalmente diferentes a los presentados por
Ramírez y Rivera (1998), quienes en su trabajo hacen mención a 40 TM de
desechos orgánicos semanal. Si se considera que en la empresa se labora seis
días a la semana eso resultaría un promedio de 6.7 TM/día lo que representa 2.8
veces más que el peso calculado este año.
Realmente, no existe información suficiente que permita evaluar la razón de
esta diferencia. Pero se creé que la diferencia obedece a varios factores, ya que
Ramírez y Rivera (1998) no delimitaron el área evaluada, por lo que podría
haberse considerado toda la finca, mientras que las 2.4 TM/día se cuantificaron
exclusivamente en la planta empacadora. Además, dentro de la finca se han
dejado de trabajar ciertas áreas, lo que incide en el volumen de plantas trabajadas
durante el empaque y con ello se reduce el peso de los desechos diarios. Es
importante tomar en cuenta que durante la auditoría se trabajó exclusivamente con
el material orgánico de rechazo de Marginata
El mayor volumen de desechos generados corresponde a los desechos
orgánicos (Figura 8) y su clasificación (Cuadro 2) como desecho agroindustrial, se
debe a su fuente de origen; es considerado sólido por el estado en que se
encuentra; se caracteriza como ordinario, porque su manipulación no representa
peligro y degradable ya que su reincorporación al medio natural se da en un
periodo menor de dos años (Hernández, 2002); finalmente se tipifica como puntual
porque con la implementación de un mecanismo de control puede ser cuantificado
y recolectado.
18
Otros 1%
Aguas residuales 3%
Plástico para acodo 4%
Desechos orgánicos 92%
Figura 8. Porcentaje de desechos generados en la planta empacadora. Matas de Costa Rica., Milano, 2002.
El Cuadro 2 indica que los desechos orgánicos se generan principalmente
en dos de los componentes del sistema de la planta empacadora. Durante la
selección y clasificación se genera la totalidad de desechos orgánicos, debido a
que en esas etapas del proceso se descartan aquellas plantas que no cumplen
con los estándares de calidad previamente establecidos.
19
Cuadro 2. Descripción de entradas y salidas a los componentes del sistema de la planta empacadora. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
20
Componentes Entradas Salidas como desechos Clasificación de desechos Estrategia
Pilas Hidratación
Agua limpia Plantas Plásticos
Agua con sedimentos - Agroindustrial, líquido, ordinario, degradable, puntual.
- Reducir volúmenes de agua o filtrar el agua para recircular.
Selección
Plantas Plásticos
Material vegetal - Agroindustrial, sólido, ordinario, degradable, puntual.
- Reducción de rechazo - Mejorar prácticas culturales en campo - Elaboración abonos
Fumigación
Agua limpia Fungicidas Plantas Plásticos
Agua con fungicidas Recipientes de fungicidas
- Agroindustrial, líquido, peligroso, degradable, puntual. - Agroindustrial, sólido, peligroso, no degradable, puntual.
- Reducción volumen de agua - Lagunas de oxidación - Reciclaje a cargo de proveedores.
Clasificación
Plantas Plásticos Malla protectora
Material vegetal Plásticos
- Agroindustrial, sólido, ordinario, degradable, puntual. - Agroindustrial, sólido, ordinario, no degradable, puntual.
-Elaboración de abonos - Lavado y reutilización
Empaque
Malla protectora Plantas Empaque, Aserrín
Malla protectora
- Agroindustrial, sólido, ordinario, no degradable, puntual.
- Reutilización
5.2. ELABORACIÓN DE ABONO EM-BOKASHI
5.2.1. Generalidades
Existe mucha información relacionada a la forma correcta o procedimientos
para transformar desechos orgánicos en un producto útil. Independientemente de
lo que se decida utilizar, siempre se debe de tener presente que existe varios
factores positivos o negativos que afectan el proceso de transformación.
Los factores más importantes a considerar son el oxígeno y la humedad, ya
que éstos regulan y afectan directamente la actividad de los microorganismos.
Esta actividad se manifiesta claramente a través de la liberación de energía
calorífica la cual es medida por la temperatura. Otros factores que pueden limitar
el proceso de descomposición son los contenidos de nutrientes y el pH.
Los nutrientes, principalmente nitrógeno y carbono son esenciales para el
crecimiento y la actividad microbiana. El carbono es la principal fuente de energía
y el nitrógeno es necesario para la síntesis celular. El resto de macro y micro
nutrientes son también importantes para la actividad de los microorganismos y los
procesos enzimáticos principalmente, pero se conoce muy poco respecto a la
función de cada uno de ellos dentro del proceso de descomposición de la materia
orgánica (Epstein, 1997).
5.2.2. Temperatura
Parte de la energía liberada por la descomposición del material se
desprende como calor, lo que se manifiesta en un incremento de la temperatura.
En la Figura 9 se observa las cuatro etapas de descomposición por las que
atraviesa el material procesado: mesófila, termófila, enfriamiento y maduración.
21
Figura 9. Curva de temperatura de la fermentación aeróbica Fuente: Ambientum (2000)
Esta situación de las cuatro etapas se ha registrado durante el período de
evaluación de los diferentes tratamientos. En la Figura 10 claramente se puede
observar que durante los primeros 5 días del proceso se manifiesta un rápido
aumento de la temperatura. Dicho incremento representa el calor producido por el
crecimiento microbiano que degrada los sustratos simples contenidos en la
materia orgánica.
Alcanzar una temperatura de estabilidad (55 a 60°C) y mantenerla por un
periodo de por lo menos 3 días permitirá la eliminación de semillas de malezas y
organismos patógenos (Dalzell et al., 1991).
Aunque no existe ninguna diferencia representativa entre los tratamientos,
es importante resaltar la pequeña diferencia que existe entre el Testigo y el
Tratamiento 2 con respecto a los otros dos tratamientos, los cuales logran
alcanzar una temperatura de estabilidad más rápidamente (Figura 10).
22
20
30
40
50
60
0 5 10 15 20 25 30
Registro (días)
Tem
pera
tura
(°C
)Testigo T-2 T-3 T-4
Figura 10. Temperatura promedia de los diferentes tratamientos. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
De acuerdo con Epstein (1997), las partículas de menor tamaño permiten
estructurar una masa adecuada que promoverá la actividad microbiana y permitirá
mantener una humedad y aireación adecuada. Mientras que las partículas de un
tamaño > 50 mm pueden disminuir el proceso de descomposición ya que no
permitirá un incremento en la temperatura por el intercambio de aire a través del
espacio poroso.
Las posibles causas de que los tratamientos Testigo y T-2 no alcancen la
temperatura de estabilidad se atribuyen a la mezcla entre las partículas de aserrín
y el tamaño de las partículas del material picado realizadas en los Tratamientos 3
y 4. Al mezclar los materiales estos cambian su densidad, ya que las partículas de
menor tamaño ocupan los espacios libres entre las partículas grandes (materia
prima principal), lo que mejoró la estructura y las condiciones para la
descomposición al reducir el exceso del espacio poroso.
23
La fase de enfriamiento y maduración se dio a partir del día 15, a medida
que se reduce la actividad microbiana se pierde más calor del sistema del que se
genera como se observa en la Figura 10.
5.2.3. Humedad
El contenido de humedad es importante porque es el indicador que se
refiere a la cantidad de agua contenida en el material en descomposición y se
utiliza como parámetro de monitoreo.
El aire y el agua compiten por ocupar el espacio poroso del material en
descomposición. Por eso, los porcentajes de humedad deben ser lo
suficientemente altos (50 a 60%) para brindarle a los microorganismos el agua
necesaria para mantener su actividad metabólica (Dalzell et al., 1991).
El contenido de humedad inicial de las plantas de Marginata se encuentran
en un rango entre 80 y 85%. Luego del proceso de compostaje de 26 días, la
diferencia entre tratamiento es notoria (Cuadro 3)
Cuadro 3. Humedad promedio de los diferentes tratamientos al momento de la cosecha (26 días). Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
Tratamiento Contenido de humedad (%)
Testigo 57.83
Tratamiento 2 28.52
Tratamiento 3 35.45
Tratamiento 4 41.14
24
La importancia del contenido de humedad dentro del montículo se debe a
que el agua disponible a través del material vegetal provee a los microorganismos
el agua necesaria para su metabolismo (Baier et al., 1994).
Las pérdidas de humedad se dieron de dos formas: la primera corresponde
a las pérdidas por evaporación, lo cual es normal dentro del proceso de
descomposición. De acuerdo con Epstein (1997), entre mayor sea la exposición de
la superficie de un montículo, mayores serán las perdidas por evaporación.
La segunda forma de pérdida de humedad se debe a la lixiviación. Un
incremento en la actividad microbiana permite acelerar los procesos de
descomposición y obtener así un producto con bajo contenido de humedad. Los
microorganismos utilizan parte del agua para su metabolismo y el proceso de
degradación del tejido vegetal. Durante esta degradación se da la ruptura de
células dejando escapar mayores cantidades de agua que se pueden ver como
lixiviados.
Los Tratamientos 2, 3 y 4 en donde se inóculo con EM 1, permitió obtener
un abono con menor porcentaje de humedad (40 a 50%) en menor tiempo (a partir
de los 15 días). Mientras que el testigo que no fue inoculado, a los 26 días de su
cosecha aún presentaba un contenido alto de humedad pero dentro de los límites
permisibles (Figura 11).
25
20
40
60
80
0 5 10 15 20 25 30
Registro (días)
Hum
edad
(%)
Testigo T-2 T-3 T-4
Figura 11. Porcentaje de humedad de los tratamientos durante el periodo del ensayo. Matas de Costa Rica S.A. Milano, 2002.
Dentro de los Tratamientos 2, 3, y 4, existe una diferencia de los dos
últimos con respecto al primero. El Tratamiento 2 dentro de la mezcla de
materiales (formulación) no incluía el uso de aserrín, lo que permitió la perdida de
muchos lixiviados y la evaporación de agua. Mientras que los Tratamientos 3 y 4
absorbieron y retuvieron parte de la humedad en las partículas del aserrín.
Durante la preparación de abonos es importante mantener regulado el
contenido de humedad (%). La preparación de montículos muy húmedos (> 60%)
limita la aireación y propicia un medio adecuado para la proliferación de patógenos
y los malos olores. Si se alcanzan los límites inferiores (< 40%), durante el proceso
el material vegetativo se vuelve muy seco y con ello disminuye o detiene la
actividad microbiana. En este caso el material no es digerido en su totalidad y su
uso puede perjudicar a las plantas si se utiliza como abono, ya que puede ser
hospedero a plagas y durante el proceso de descomposión se da una
fermentación butílica (FAO, 1983).
26
Es conveniente que los lixiviados generados durante el proceso de
compostaje no se pierdan o se viertan en forma directa a fuentes de agua. Los
lixiviados pueden ser recolectados por aparte y ser reincorporados al mismo
proceso para mantener humedad o en aplicaciones foliares.
5.2.4. Nutrientes
La composición de la materia orgánica está dada por ligninas,
carbohidratos, proteínas, péptidos y aminoácidos libres, grasas, ceras, resinas, así
como vitaminas, hormonas, ácidos orgánicos, quelatos, entre otros. Los
componentes anteriores tienen diferentes grados de descomposición, y ésta
depende principalmente de las proporciones en que se encuentren los diferentes
componentes (Arias, 1998).
Los principales elementos que constituyen la materia orgánica son:
carbono (C), oxígeno (O), hidrógeno (H), y nitrógeno (N); provenientes de la
síntesis de los organismos vivos que combinan los distintos elementos en su
funcionamiento metabólico y catabólico (Rodríguez, 1989).
Es difícil determinar el contenido estándar de nutrientes de un abono
inoculado con EM 1 y preparado a partir de los desechos orgánicos de Marginata.
Las variables son muchas y poca es la información relacionada específicamente
con bokashi hecho de Marginata. Para tener una mejor visión del contenido
nutricional del EM-Bokashi se presenta el Cuadro 4 para realizar una mejor
comparación.
27
Cuadro 4. Composición química promedio del bokashi.
Análisis Unidad Rango Mínimos a máximos
Nitrógeno % 1.24 a 1.39 Fósforo % 0.07 a 0.14 Potasio % 1.32 a 2.20 Calcio % 0.21 a 0.30 Magnesio % 0.11 a 0.20 Azufre % 0.07 a 0.09 Hierro Mg/Kg 1221 a 2690 Cobre Mg/Kg 6 a 14 Zinc Mg/Kg 15 a 22 Manganeso Mg/Kg 78 a 61 Boro Mg/Kg 11 a 18 PH --- 6.11 a 9.71 Humedad % 68.2 a 80.7 Materia Orgánica % 68.7 a 88.0 Relación C/N 32.2 a 37.0
Fuente: Campos y Valverde, (1998).
Como su nombre lo indica los macronutrientes son los elementos que son
requeridos en mayor proporción por las plantas para su crecimiento (N, P, K). Los
oligoelementos son elementos que incluyen hierro, cobre, manganeso, zinc, etc. y
son requeridos en cantidades mucho más pequeñas (Kass, 1996).
Los macronutrientes y micronutrientes, luego de haber sido determinados
en el laboratorio se reportaron en cuadros por bloques (Anexos 1 al 4).
Posteriormente fueron evaluados estadísticamente primero por un análisis de
varianza en bloque (Anexo 5) cuyos resultados permiten distinguir diferencias
entre los bloques y las variables evaluadas durante el ensayo.
28
Las medias de las variables (Anexo 6) fueron utilizadas para realizar la
prueba de Dunnet (Anexo 7), en donde cada uno de los tratamientos son
comparados contra el Testigo para determinar si existió o no diferencia al final del
proceso de descomposición.
De este análisis se puede determinar que existe una diferencia significativa
entre el contenido de carbono y zinc (T-3 y T-4) y el nitrógeno (T-3), en
comparación con el Testigo.
Como se muestra en la Figura 12, las diferencias en el contenido de
nitrógeno en el Tratamiento 3 con respecto al Testigo, se debe al alto contenido de
carbono añadido con el aserrín. De igual forma se utilizó aserrín en el Tratamiento
4 con la variante de haber añadido un kilogramo de urea. Eso permitió mejorar el
contenido de nitrógeno para la actividad metabólica y de descomposición por parte
de los microorganismos.
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
1 2 3 4 Tratamiento
Nitr
ógen
o (%
)
Figura 12. Evaluación de nitrógeno en la semana de cosecha de los cuatro tratamientos. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
29
En la Figura 13, se muestra el comportamiento del nitrógeno a lo largo del
tiempo de evaluación y se puede observar en el contenido de nitrógeno que
durante las primeras dos evaluaciones se da una disminución en los montículos,
producto del acelerado crecimiento de la población microbiana y el proceso de
descomposición de la materia orgánica.
0.75
0.95
1.15
1.35
1.55
1.75
1.95
2.15
2.35
1 2 3 4 5
Evaluación semanal
Nitr
ógen
o (%
)
Testigo T-2 T-3 T-4
Figura 13. Comportamiento del nitrógeno en el periodo de maduración de los cuatro tratamientos. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
30
La Figura 14, corresponde al contenido de calcio al momento de la cosecha
de los tratamientos. Aunque no existen diferencias significativas con respecto al
Testigo (Anexo 7), es importante hacer ver que si se compara con los valores
presentados en el Cuadro 4, éstos están por encima del valor máximo y de
acuerdo con Kass (1996), los altos valores de calcio en un sistema, indica un pH
favorable para el crecimiento de las plantas y la actividad microbiana. También
estos valores altos de calcio indican bajas concentraciones de cationes
indeseables como el aluminio y el sodio.
0
1
2
3
4
5
Testigo T-2 T-3 T-4
Tratamientos
Cal
cio
(ppm
)
Figura 14. Evaluación del calcio en la semana de cosecha de los cuatro tratamientos. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
5.2.5. Relación carbono/nitrógeno
La relación carbono-nitrógeno, corresponde a la porción de carbono y
nitrógeno que se encuentra dentro del material orgánico y se expresa con una
relación numérica de la cantidad de carbono biodegradable dividido por la cantidad
de nitrógeno disponible. A pesar de que muchos nutrientes contribuyen al
crecimiento microbiano, el balance entre el carbono y nitrógeno es esencial en la
determinación del proceso de degradación del material en descomposición (Rynk
et al., 1992).
31
Como se ilustra en la Figura 15, el contenido de carbono orgánico es
elevado para los Tratamientos 3 y 4, debido al uso de aserrín que de acuerdo con
la FAO (1990), tiene una relación C/N entre los 200 a 500:1. Esto afecta en forma
directa la relación C/N del material a descomponer, haciendo del proceso un
proceso lento.
Los microorganismos usan el carbono para su crecimiento y fuente de
energía. Mientras que el nitrógeno es esencial para la obtención de proteínas y la
reproducción. Un balance óptimo propiciado por el uso adecuado de materias
primas, debe de permitir iniciar el proceso de descomposión con una relación de
40:1 (Epstein, 1997).
38404244464850525456
1 2 3 4 5
Evaluación semanal
Car
bono
(%)
Testigo T-2 T-3 T-4
Figura 15. Comportamiento del carbono en el periodo de maduración de los cuatro tratamientos. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
32
De acuerdo con Soto (2002), el rango óptimo de la relación de C/N en los
residuos orgánicos para una descomposición se encuentra entre 20:1 y 50:1. Los
excesos de cualquiera de los dos componentes conllevan a una situación de
carencia. Si el residuo de partida es rico en carbono y pobre en nitrógeno, la
fermentación será lenta, las temperaturas no serán altas y el carbono se perderá
en forma de dióxido de carbono. Para el caso contrario, en altas concentraciones
relativas de nitrógeno, éste se transformará en amoníaco, impidiendo la correcta
actividad biológica.
Si el material final obtenido, tras la fermentación, tiene un valor C/N alto,
indica que no ha sufrido una descomposición completa y, si el índice es muy bajo,
puede ser por una excesiva mineralización, aunque todo ello depende de las
características del material de partida.
Para el caso del análisis, en la Figura 16 se puede evidenciar la elevada
relación C/N en el Tratamiento 3. Esta diferencia es la única del resto de
resultados que es estadísticamente es significativa (Anexo 7) y se debe a la
adición de un 20% de aserrín del peso de los montículos. El Tratamiento 4
también mezclado con aserrín mantiene una relación baja debido a la adición de
Urea al inicio del proceso de descomposición de la materia orgánica.
010203040506070
Testigo T-2 T-3 T-4
Tratamientos
Rel
ació
n C
/N
Figura 16. Relación carbono/nitrógeno en la semana de cosecha de los cuatro tratamientos. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
33
5.2.6. Calidad del abono EM-Bokashi
Para poder definir cual de todos los tratamientos es mejor se deben de
considerar otros aspectos como el uso que se va a dar al producto terminado.
Pero independientemente del uso hay que recordar que la solución básica a los
problemas de contaminación, radican en la creación de un sistema fácilmente
adaptable al quehacer de la finca, a un bajo costo, y con un producto de buenas
calidad.
Para determinar el mejor tratamiento en forma objetiva para la empresa
Matas de Costa Rica S.A., se utilizó como herramienta una matriz de análisis y
priorización (Cuadro 5) en donde se consideran los aspectos técnicos más
importantes, los aspectos físicos del abono principalmente por las ventajas que
ofrece el producto terminado para incorporarlo al campo y los aspectos de costos
de producción.
Los criterios para utilizar la matriz de evaluación permiten tener claro los
puntos que se deben considerar: para la evaluación del porcentaje de humedad
(%H) es necesario que el valor de los tratamientos se encuentre entre un rango de
40 a 50 %, ya que los valores por debajo o arriba de estos parámetros no son
aceptables (Kass, 1996).
Para el contenido nutricional se utilizó como base el Testigo, el cual se
catalogó como bueno para comparar los restantes tratamientos y como no hay una
diferencia estadística significativa, todos reciben la misma clasificación (Anexo 7).
En cuanto la relación C/N se comparó con una relación aceptable que
oscila entre 25:1 a 35:1. Si los valores sobrepasan o son inferiores a éstos se
considera no aceptables.
34
Los aspectos físicos evaluados fueron el olor, lixiviados y la maneabilidad
del producto para ser esparcido en el campo. El olor al ser más fuerte o
desagradable se considera malo, ya que causa molestias en el ambiente. La
cantidad de lixiviados también se considera dentro del análisis, debido a que si
algún tratamiento presentó un exceso de éstos, es muy probable que su contenido
nutricional sea bajo en comparación con los otros tratamientos.
De acuerdo con este análisis se determinó que el mejor tratamiento es el
Tratamiento 3, pero es recomendable hacer algunas modificaciones en su
preparación. Por ejemplo, es conveniente evaluar los efectos de reducir a un 10%
la cantidad de aserrín utilizada para poder mejorar la relación C/N y monitorear los
efectos de éste en el campo, principalmente si se utiliza para la fertilización de
otras plantas ornamentales.
Al reducir el porcentaje de aserrín, debe observarse la liberación de
lixiviados producto del proceso de descomposición, ya que estos poseen un alto
contenido nutricional y pueden ser reutilizados para mantener la humedad del
montículo o como abono foliar.
35
Cuadro 5. Análisis y priorización de los tratamientos evaluados. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
Aspecto Técnicos Aspectos Físicos Financiero
Trata % H Contenido nutricional
Relación C/N Manejable Olor Lixiviado Costo
Peso 10% 10% 20% ---------------------20%-------------------- 40%
Sumatoria ponderada
Test. 2 3 3 1 2 1 4 3.5
T-2 2
3 3 2 3 1 4 3.9
T-3 4 3 2 4 3 4 3 4.5
T-4 3 3 3 4 3 4 1 3.8
Valor de evaluaciones:
1-No aceptable
2-Bajo
3 -Regular
4 -Aceptable
4 –M. Alto
3 -Alto
2 -Bajo
1 -M. Bajo
1-No aceptable
2-Bajo
3 -Regular
4 -Aceptable
4 –M. Bueno
3 -Bueno
2 -Regular
1 -Malo
1 -Malo
2 -Regular
3 -Bueno
4-M. Bueno
1 -Mucho
2 -Poco
3 -Regular
4 -Nada
1-M. Alto
2 -Alto
3 -Bajo
4 -M. Bajo
36
5.3. ÁREA DE BOKASHERA
5.3.1. Generalidades
Se estimó que en la planta empacadora de la empresa Matas de Costa
Rica S.A. se genera una cantidad de 2.4 TM de desechos orgánicos por día, las
cuales se originan de los rechazos de acodos, hojas bajeras y pequeños pedazos
de tallos. Para poderlos tratar se recomienda llevar a cabo la producción de abono
EM Bokashi y destinar el producto final a la recuperación de áreas en barbecho.
Cuadro 6. Información general sobre los desechos y materia prima requerida para la elaboración de abono EM-Bokashi.
Datos Generales Peso por día Volumen por día Desechos Marginata de rechazo* 2400 kg 7.93 m3 Agregados Aserrín** (10% del peso de desecho) 240 kg 0.48 m3
EM1 al 5% --- ---
Total desechos y agregados 2640 kg 8.41 m3
* Densidad = 302.8 kg/m3 (medida in situ) ** Densidad = 500 kg/m3 (Fuente: Hernández, 2002) Número de días que se generan desechos por semana = 6 días
Para seleccionar el sitio donde se va a establecer la bokashera, se debe de
considerar que sea un área de fácil acceso, que se encuentre ubicada cerca de
donde se va a manejar la materia prima para evitar costos adicionales por
transporte de materiales. Probablemente el sitio donde se establezca la bokashera
no va a ser el más conveniente, debe de considerarse una serie de información
como la dirección del viento (190° - dirección NE)5, cuerpos de agua, pendiente y
la profundidad de la tabla de agua (3 m mínimo).
5 Estación Meteorológica EARTH, 2002
37
Para diseñar una bokashera se deben de tomar en cuenta el volumen diario
de desechos que se estará manejando (Cuadro 6). Posteriormente se debe
considerar una serie de criterios para calcular el área necesaria de tratamiento de
desechos (Cuadro 7).
Cuadro 7. Descripción para el área de la bokashera
Descripción del áreas Resultados
Total de desechos a procesar por día 8.41 m3
Pérdida de volumen por la mezcla 20% 7.00 m3
Número de días necesarios para procesar bokashi 15 días
Volumen en área de preparación 105 m3
Pérdida de volumen por procesamiento 30% 73.5 m3
Método de mezcla Manual
Ancho (b) y altura (h) de la cama o montículo 1.5 x 0.8 m
Área sección transversal (2/3 x b x h) 0.8 m2
Largo del área disponible para los montículos 13 m
Números de montículos 8 camas
Espacio entre montículos para volteo 0.6 m
Área de operación y bodegas (3 x 14 m) 42 m2
Área de trabajo de la bokashera 238.6 m2
Área Total 280 m2
Fuente: Rynk et al. (1992)
Del cuadro anterior es necesario explicar que los 15 días de proceso para
elaborar el EM-Bokashi están dados en función de los resultados obtenidos por el
Tratamiento 3 (Figura 11 y 16) al entrar en la etapa de maduración.
38
El largo de cada montículo va a estar determinado por el volumen diario
recolectado. La altura de los montículos no debe ser mayor de 0.8 m para facilitar
las tareas manuales.
La bokashera se ha dividido en cuatro áreas (Figura 17): la primera de ellas
es la área de picado de los desechos. Esta área comprende una banda
trasportadora de desechos y una picadora eléctrica. La segunda zona comprende
al área de activación de EM1, donde se activará y almacenará el EM1 para la
aplicación sobre las camas o montículos. La tercera zona se destinó a un área de
bodega de las herramientas para la producción de bokashi y el almacenamiento
de los sacos de aserrín. Finalmente, la cuarta zona es el área en donde se
mantendrán los montículos. A esta área es conveniente que se le construya un
drenaje de recolección de lixiviados.
39
Figura 17. Plano de distribución de las áreas de la bokashera. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
40
5.3.2. Activación de la solución madre de EM 1 al 5%
De acuerdo con Okumoto (2001), para lograr efectos positivos en el uso de
EM en la descomposición de la materia orgánica, se debe tomar en cuenta, que el
EM es un cóctel de microorganismos “vivos” y se les debe tratar como tal,
brindándoles las condiciones necesarias para su total crecimiento y desarrollo.
Para conservar la solución EM a largo plazo, éstos se mantienen en condición
latente, por lo que se hace necesario activar los microorganismos antes de su uso.
Cuadro 8. Materiales requeridos para la activación de EM 1 a una concentración del 5%.
Materiales Porcentaje (%) Cantidad
EM 1 5 1 Litro solución latente
Melaza (relación 1:1 con EM) 5 1 Litro sin preservantes y de cosecha reciente
Agua (sin clorar) 90 18 Litros de agua sin cloro
Recipiente plástico - 1 de capacidad 20 litros, con tapa doble
Sal natural 0.3 Una pizca, como fuente de elementos minerales
Fuente: Okumoto (2001)
5.3.2.1. Método de preparación
Es importante que cada uno de los recipientes o equipo que se utilice en la
activación del EM no haya sido anteriormente utilizado con cualquier clase de
agroquímicos. Para asegurarse una buena activación se recomienda que el agua
que se utilice no sea clorada. Si este fuera el caso, se puede dejar el agua a la
intemperie por espacio de 24 horas para evaporar el cloro. Al día siguiente, la
melaza es bien diluida en una parte de agua y posteriormente vaciada en el
recipiente plástico.
41
Se adiciona el agua dejando un espacio suficiente para vaciar el último
componente que es el litro de EM 1. Una vez que todos los materiales se
encuentran dentro del recipiente plástico, se deben mezclar bien y dejar
fermentando por siete o más días. Según Okumoto (2001), entre más días de
fermentación, se puede garantizar una mejor calidad del producto activado.
Para poder utilizar el EM es necesario confirmar un cambio de color del
líquido, la presencia de buen olor (agridulce) y un pH menor a 3.5. Una vez listo el
producto se puede aplicar directamente o almacenarlo en un lugar fresco y oscuro
para su posterior uso. Es prudente evitar que el recipiente sea expuesto en forma
directa al sol y al aire, y debe estar cerrado para mantener la condición
anaeróbica. Periódicamente se deben liberar los gases acumulados en el
recipiente si se almacena por más de 3 días.
No se recomienda el uso de soluciones madre de EM que tengan una
medida de pH superior a 4 y con malos olores, ya que éstas se consideran
soluciones contaminadas.
De acuerdo con Okumoto (2001), las aplicaciones del EM 1 activado se
pueden dar a diferentes concentraciones (Cuadro 9). No recomienda reproducir
EM activado agregando más ingredientes al producto finalizado, ya que provocaría
un desequilibrio microbiano y con ello la disminución del efecto benéfico.
Cuadro 9. Uso del EM 1 a diferentes concentraciones.
Nombre Concentración Uso
EM 1 activado diluido 1 % Preparación de abonos
EM 1 activado 0.1 – 0.5 % Aplicación foliar a plantas
EM 1 activado 1 – 5 % Eliminación de malos olores e inoculo el suelo
Fuente: Okumoto (2001)
42
Para obtener una solución diluida a partir de la solución madre simplemente
se sigue el mismo procedimiento para activar EM 1 solución madre, con las
variantes de que se utilice ½ galón por cada galón de solución madre (relación
0.5:1) y después de mezclar bien el producto se deje fermentar por un periodo de
3 días. El factor de dilución va a estar en función del uso final por ejemplo:
relación 1:500, 1:1000 (EM 1:Agua). No se recomienda diluir mucho, debido a que
eso va en detrimento de la calidad de la solución usada.
5.4. ANÁLISIS DE COSTOS PARA LA PRODUCCIÓN DE BOKASHI
Para el presente proyecto se elaboraron dos presupuestos, el primero en
donde se contemplan los costos de operación por año y el presupuesto de
inversión inicial.
El presupuesto operativo anual (Cuadro 10) contempla únicamente 312
días operativos, ya que dentro de la empresa se trabajan 6 días a la semana. En
el presupuesto se enlistan los materiales y las materias primas requeridas para dar
tratamiento a 750 TM/año de desechos orgánicos y elaborar con ello 408 TM/año
de abono EM-Bokashi.
Uno de los rubros más importantes dentro del presupuesto es la cantidad
de horas requeridas para mantener la buena operación de la bokashera. Para ello
es necesario contar con un trabajador permanente y un auxiliar a medio tiempo. El
salario base es ¢ 545.47 por hora el cual incluye un 52.65% por concepto de
cargas sociales que la empresa cubre a sus empleados.
43
Cuadro 10. Presupuesto de operación anual en dólares para la elaboración del abono EM-Bokashi. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
Descripción Unidades Cantidad/día de operación
Cantidad/año de operación
Costo unitario
Costo total/año de operación
Aserrín Sacos 6.5 2028 0.13 263.64EM 1 Litros 0.9 281 5.10 1 432.08Melaza Litros 0.9 281 0.24 67.39Mano de obra* Horas 12 3744 1.50 5 616.00Total ($) 7 379.11
Tipo de cambio: $1= ¢ 373.42
Fuente: El Colono y Matas de Costa Rica S.A.
El segundo presupuesto (Cuadro 11), corresponde a la inversión inicial
requerida para la construcción de 280 m2 de bokashera. Se hizo una cotización
del requerimiento de la infraestructura contemplando la necesidad de fundir el piso
con concreto a un espesor de 10 cm como máximo, y la otra dejando el piso de
tierra. Esto principalmente porque se hace necesario dar prioridad al techo de zinc,
la adquisición de la banda transportadora de desechos (0.5 m x 15 m) y la
maquina picadora de fabricación artesanal de 5 HP.
44
Cuadro 11. Presupuesto de inversión inicial en dólares para la construcción de la bokashera. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
Descripción Cantidad Costo unitario
Costo total **
Costo total ***
Estañón de 200 litros 3 16.88 50.64 50.64Bomba de Espalda de 18 litros 1 55.86 55.86 55.86Carretillo 2 18.24 36.48 36.48Picadora de frabricación artesanal 1 990.84 990.84 990.84Banda transportadora (m)* 30 50.00 1 500.00 1 500.00Infraestructura (m2)** 280 66.95 18 746.00 -----Infraestructura (m2)*** 280 53.76 ----- 15 053.76
Total ($) 19 545.08 17 687.58* Incluye motor y estructura base.
** Con piso de concreto.
*** Sin piso de concreto.
Tipo de cambio: $1= ¢ 373.42
Fuente: El Colono y Matas de Costa Rica S.A.
El procesamiento de los desechos orgánicos por un periodo de 15 días
permite obtener un promedio diario de 1307 Kg de abono al día, lo que equivale a
un total de 408 TM/año.
El costo para producir esta cantidad de abono, si se calculara de la forma
aritmética más sencilla sería de $0.07 USD/Kg. Pero debe de contemplarse el
valor de rescate del inmueble y del equipo adquirido (10% y 5% respectivamente)
y el tiempo de vida útil 20 años para los inmuebles y 5 años para el equipo
adquirido como parte de la inversión inicial. Los costos menores a los $100 USD
se absorbieron en el primer año de operación.
Finalmente, si se producen 408 TM/año de abono EM-Bokashi, con un
costo de operación anual de $7379.11 y un costo de inversión de $1459.81 el
costo por kilogramo de abono producido es de $0.021.
45
Hoy en día existe una serie de metodologías prácticas que facilitan tratar
los desechos orgánicos generados de la actividad agrícola. Una de ellas y la cual
está siendo considerada por la empresa, consiste en tomar el material fresco
desde la fuente de origen, pasarlo a través de una picadora (eléctrica, mecánica o
de combustible) para reducir el tamaño de las partículas y recolectarlo en carretas,
inocularlo con EM 1 al 5%, después llevarlo y esparcirlo en forma controlada en
áreas de la finca como parte de un plan de recuperación o barbecho por periodos
de más de seis meses.
Esta práctica es una forma adecuada de tratar los desechos generados en
la planta empacadora, pero debe de tomarse en consideración una serie de
aspectos: los procesos de descomposición de la materia orgánica a la intemperie
son más lentos y es necesaria su incorporación al suelo para evitar procesos de
putrefacción o fermentación butílica; la inoculación con EM debe hacerse periódica
o diaria para permitir que los microorganismos se adapten a un medio que ha
estado bajo uso constante de agroquímicos. Además, de debe de considerar
mantener un monitoreo constantes para evaluar el progreso y la calidad de la
degradación de la materia orgánica en las áreas tratadas.
46
6. CONCLUSIONES
La empresa Matas de Costa Rica S.A. genera actualmente en promedio un
total de 2.4 TM/día de desechos orgánicos, producto de los acodos
rechazos y las hojas bajeras de la planta Marginata durante el proceso de
empaque.
Dentro de los tres tratamientos evaluados para la preparación de abono
orgánico tipo EM-Bokashi, se concluye que el Tratamiento 3 (T-3,
Marginata, EM 1 y 20% Aserrín) permite obtener un abono final con mejores
condiciones nutricionales, buena apariencia, menor peso, costos bajos y
muy fácil de preparar en poco tiempo lo que garantiza una calidad
adecuada para su uso en áreas de recuperación.
El costo de producción de abono orgánico EM-Bokashi se estimó en $
0.021 USD/Kg.
La integración de la producción y el tratamiento de los desechos permite un
mejor aprovechamiento de los recursos disponibles en la finca, mejora el
ambiente laboral y hace de esta actividad agroindustrial una actividad más
amigable con el ambiente.
47
7. RECOMENDACIONES
Reevaluar las formulaciones para la elaboración de abono EM-Bokashi
utilizando diferentes porcentajes de aserrín (5%, 8% y 10%), y diferentes
concentraciones de EM 1 activado (diluido, 1%, 5% y 10%).
Realizar evaluaciones sobre la calidad de lixiviados y montar algunos ensayos,
para considerar su uso aplicándolo a las camas de descomposición para
mantener los niveles de humedad deseados (40%) o para hacer aplicaciones
foliares en otros cultivos.
Para garantizar un éxito total del manejo de desechos, se deben todos los
componentes del sistema.
Se debe implementar un programa de capacitación permanente para mejorar
el desempeño del personal de campo y de la planta empacadora y definir
mecanismos de control que permitan reducir como primera instancia el
porcentaje de rechazo.
Realizar ensayos para evaluar los efectos de la aplicación de los abonos al
campo y la efectividad de su uso en diferentes actividades de la finca, por
ejemplo: como cobertura en el control de maleza, en la recuperación de áreas
en barbecho principalmente en su efecto sobre el suelo, y como abono para
mejorar la productividad de otras plantas ornamentales. Además, se puede
introducir el uso de plantas leguminosas como abono verde para que aporten
nitrógeno al suelo por medio de la fijación biológica y combinarla con el
proceso de descomposición de la materia orgánica ya que con la adición de
abonos verdes se puede mejorar la relación C/N para acelerar el proceso de
degradación.
48
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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49
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50
9. ANEXOS
Anexo 1. Reporte de resultados de laboratorio del tratamiento Testigo. Universidad EARTH, Guácimo, 2002.
N P K Ca Mg Fe Cu Zn Mn C (org)%
1 1.81 0.27 3.77 3.50 0.40 3178 21.60 91 215 48.40 26.742 1.94 0.07 2.01 2.51 0.28 2768 15.40 52 224 50.11 25.833 nn nn nn nn nn nn nn nn nn nn nn4 2.48 0.24 2.38 2.96 0.31 6404 20.00 82 336 46.70 18.835 1.20 0.15 1.30 2.41 0.22 2361 18.00 42 200 43.19 35.991 2.09 0.23 1.57 1.69 0.26 2817 14.20 37 248 52.60 25.172 0.73 0.16 1.94 1.97 0.23 9681 20.00 51 290 49.80 68.373 2.06 0.19 2.86 1.59 0.28 6942 20.00 62 216 49.21 23.884 2.10 0.13 1.70 3.25 0.27 2482 23.00 59 403 44.45 21.175 1.80 0.18 1.50 3.67 0.30 2645 25.00 68 490 45.57 25.321 1.42 0.09 1.35 1.24 0.20 942 9.00 43 169 52.93 37.372 0.96 0.08 1.18 1.25 0.19 677 5.00 28 112 53.80 56.063 1.92 0.19 3.30 2.39 0.34 1316 26.00 101 302 47.62 24.844 2.00 0.27 3.40 3.82 0.42 3382 36.00 116 412 46.05 23.035 2.30 0.24 3.73 3.11 0.47 1342 31.00 111 346 45.99 20.00
Nota: nn = muestra nula
C/N
3
% ppmBloque
2
1
Lectura
52
Anexo 2. Reporte de resultados de laboratorio del tratamiento T-2. Universidad EARTH, Guácimo, 2002.
N P K Ca Mg Fe Cu Zn Mn C (org)%
1 1.79 0.11 1.94 2.36 0.28 1547 13.00 47 181 51.01 28.502 1.26 0.12 2.20 2.02 0.24 2976 21.00 75 187 50.03 39.713 nn nn nn nn nn nn nn nn nn nn nn4 2.25 0.28 3.23 3.54 0.39 7163 35.00 133 330 41.60 18.495 1.50 0.34 4.10 5.13 0.40 2816 40.00 126 504 43.05 28.701 1.84 0.11 1.43 1.81 0.29 2122 13.20 37 148 52.38 28.472 2.01 0.15 1.83 2.17 0.26 1732 10.00 42 231 50.91 25.313 2.58 0.21 2.55 2.59 0.32 4649 19.00 73 371 48.70 18.894 2.10 0.29 3.50 5.98 0.70 3295 32.00 95 633 43.26 20.605 2.00 0.28 4.10 3.80 0.51 4768 42.00 99 569 43.12 21.561 1.81 0.12 1.65 1.64 0.22 1595 10.00 38 176 51.62 28.562 1.43 0.14 2.48 2.21 0.34 954 14.00 48 246 50.05 34.993 1.78 0.07 1.13 1.13 0.16 1050 12.00 38 136 48.39 27.224 2.10 0.26 3.30 4.16 0.55 4140 38.00 91 520 44.74 21.305 1.51 0.12 3.52 2.51 0.30 1555 36.00 101 446 43.03 28.50
Nota: nn = muestra nula
C/Nppm
1
2
%Bloque
3
Lectura
53
Anexo 3. Reporte de resultados de laboratorio del tratamiento T-3. Universidad EARTH, Guácimo, 2002.
N P K Ca Mg Fe Cu Zn Mn C (org)%
1 0.94 0.13 1.20 2.30 0.29 2814 9.00 23 116 53.74 57.172 1.17 0.16 1.62 1.99 0.22 2470 11.10 36 136 52.65 45.003 nn nn nn nn nn nn nn nn nn nn nn4 1.58 0.13 1.59 1.85 0.25 2540 12.00 42 158 51.50 32.595 0.50 0.22 2.10 3.80 0.33 2292 23.00 57 243 50.10 100.201 1.18 0.13 0.94 1.16 0.17 2714 8.80 21 131 53.91 45.692 1.65 0.12 1.29 1.81 0.22 2330 23.00 46 400 48.50 29.393 2.07 0.17 1.73 2.97 0.31 9691 20.00 66 398 49.72 24.004 0.90 0.37 4.20 6.72 0.71 3369 35.00 101 740 48.60 54.005 1.60 0.32 3.50 4.86 0.48 6381 38.00 107 754 47.01 29.381 1.35 0.09 1.43 1.34 0.21 478 6.00 26 117 53.31 39.502 1.01 0.12 2.29 1.29 0.20 1125 10.00 46 144 51.60 51.203 1.47 0.11 1.20 2.00 0.31 1070 14.00 43 200 52.60 35.844 1.00 0.12 1.30 2.28 0.20 1599 18.00 45 199 52.44 52.445 1.07 0.07 1.05 3.41 0.16 1156 9.00 31 133 52.37 48.94
Nota: nn = muestra nula
Bloque Lectura C/N
1
2
3
% ppm
54
Anexo 4. Reporte de resultados de laboratorio del tratamiento T-4. Universidad EARTH, Guácimo, 2002.
N P K Ca Mg Fe Cu Zn Mn C (org)%
1 1.44 0.08 1.19 1.46 1.18 1746 11.70 27 236 53.81 37.372 1.38 0.13 1.24 1.41 0.23 2547 9.00 32 135 52.78 38.253 nn nn nn nn nn nn nn nn nn nn nn4 1.64 0.11 1.52 1.43 0.15 3106 9.00 37 158 52.40 31.955 1.50 0.31 4.00 3.90 0.53 4254 39.00 91 475 51.95 34.631 1.90 0.17 1.55 2.15 0.32 2271 12.80 38 127 52.36 27.562 1.12 0.15 1.56 2.26 0.23 2648 13.00 48 246 51.62 46.043 1.34 0.09 1.46 1.39 0.16 5935 12.00 41 189 51.63 38.564 1.90 0.14 1.40 2.58 0.23 5523 30.00 46 586 50.47 26.565 1.70 0.24 1.90 4.75 0.37 4370 32.00 65 825 49.11 28.891 2.50 0.09 1.20 1.77 0.24 1445 8.00 32 182 52.54 20.992 0.67 0.06 0.87 0.87 0.21 1908 5.00 23 107 54.46 81.343 0.67 0.14 2.88 2.56 2.23 1142 19.00 61 255 53.71 79.664 1.50 0.15 1.50 3.35 0.31 1962 20.00 51 248 51.53 34.355 1.56 0.12 1.52 1.98 0.26 1273 16.00 52 254 50.03 32.07
Nota: nn = muestra nula
Lectura C/N
1
2
3
Bloque % ppm
55
Anexo 5. Análisis de varianza en bloque para cada una de las variables evaluadas. Matas de Costa Rica S.A., Milano, 2002.
Nitrógeno
Fuente de Variación
Grado de Libertad
Suma de Cuadrados
Cuadrado Medio F p Significancia
Estadística
Tratamiento 3 3.216 1.072 13.74 0.01 ***Bloque 2 0.639 0.319 4.09 0.05 n.sError (a) 6 0.465 0.078 ----- ----- -----Lectura 4 1.992 0.498 3.47 0.02 ***Trata * Lectura 12 2.914 0.243 1.69 0.12 n.sError (b) 28 4.015 0.143 ----- ----- -----Total 55 13.240 ----- ----- ----- -----Nota: *** = significativa
n.s = no significativa
Fósforo
Fuente de Variación
Grado de Libertad
Suma de Cuadrados
Cuadrado Medio F p Significancia
Estadística
Tratamiento 3 0.016 0.005 1.67 0.1 n.sBloque 2 0.038 0.019 6.33 0.01 ***Error (a) 6 0.020 0.003 ----- ----- -----Lectura 4 0.089 0.022 5.08 0.003 ***Trata * Lectura 12 0.044 0.004 0.84 0.615 n.sError (b) 28 0.122 0.004 ----- ----- -----Total 55 0.329 ----- ----- ----- -----Nota: *** = significativa
n.s = no significativa
56
Potasio
Fuente de Variación
Grado de Libertad
Suma de Cuadrados
Cuadrado Medio F p Significancia
Estadística
Tratamiento 3 7.754 2.585 3.59 0.1 n.sBloque 2 0.348 0.174 0.24 0.1 n.sError (a) 6 4.323 0.721 ----- ----- -----Lectura 4 9.952 2.488 3.32 0.02 ***Trata * Lectura 12 9.718 0.810 1.08 0.41 n.sError (b) 28 20.984 0.749 ----- ----- -----Total 55 53.083 ----- ----- ----- -----Nota: *** = significativa
n.s = no significativa
Calcio
Fuente de Variación
Grado de Libertad
Suma de Cuadrados
Cuadrado Medio F p Significancia
Estadística
Tratamiento 3 3.226 1.075 1.53 0.1 n.sBloque 2 5.582 2.791 3.96 0.1 n.sError (a) 6 4.222 0.704 ----- ----- -----Lectura 4 37.869 9.467 9.36 <0.0001 ***Trata * Lectura 12 6.674 0.556 0.55 0.8625 n.sError (b) 28 28.325 1.012 ----- ----- -----Total 55 85.899 ----- ----- ----- -----Nota: *** = significativa
n.s = no significativa
57
Magnesio
Fuente de Variación
Grado de Libertad
Suma de Cuadrados
Cuadrado Medio F p Significancia
Estadística
Tratamiento 3 0.306 0.102 1.29 0.1 n.sBloque 2 0.020 0.010 0.13 0.1 n.sError (a) 6 0.474 0.079 ----- ----- -----Lectura 4 0.375 0.094 1.00 0.4228 n.sTrata * Lectura 12 1.357 0.113 1.21 0.3257 n.sError (b) 28 2.621 0.094 ----- ----- -----Total 55 5.154 ----- ----- ----- -----Nota: *** = significativa
n.s = no significativa
Hierro
Fuente de Variación
Grado de Libertad
Suma de Cuadrados
Cuadrado Medio F p Significancia
Estadística
Tratamiento 3 2454665.2 818221.74 0.43 0.1 n.sBloque 2 79973801.8 39986901 20.93 <.001 ***Error (a) 6 11465710.7 1910951.8 ----- ----- -----Lectura 4 28469174.9 7117293.7 3.32 0.02 ***Trata * Lectura 12 28990537.2 2415878.1 1.08 0.41 n.sError (b) 28 86680650.3 3095737.5 ----- ----- -----Total 55 238034540.2 ----- ----- ----- -----Nota: *** = significativa
n.s = no significativa
58
Cobre
Fuente de Variación
Grado de Libertad
Suma de Cuadrados
Cuadrado Medio F p Significancia
Estadística
Tratamiento 3 473.54 157.85 2.15 0.1 n.sBloque 2 256.74 128.37 1.75 0.1 n.sError (a) 6 440.80 73.47 ----- ----- -----Lectura 4 2862.67 715.67 15.67 <0.0001 ***Trata * Lectura 12 639.63 53.30 1.17 0.3513 n.sError (b) 28 1278.39 45.66 ----- ----- -----Total 55 5951.77 ----- ----- ----- -----Nota: *** = significativa
n.s = no significativa
Zinc
Fuente de Variación
Grado de Libertad
Suma de Cuadrados
Cuadrado Medio F p Significancia
Estadística
Tratamiento 3 8023.86 2674.62 2.47 0.1 n.sBloque 2 320.94 160.47 0.15 0.1 n.sError (a) 6 6496.18 1082.7 ----- ----- -----Lectura 4 15760.64 3940.16 5.08 0.003 ***Trata * Lectura 12 5750.77 479.23 0.84 0.615 n.sError (b) 28 9963.05 355.82 ----- ----- -----Total 55 46315.43 ----- ----- ----- -----Nota: *** = significativa
n.s = no significativa
59
Manganeso
Fuente de Variación
Grado de Libertad
Suma de Cuadrados
Cuadrado Medio F p Significancia
Estadística
Tratamiento 3 29122.91 9707.64 0.44 0.1 n.sBloque 2 340031.28 170015.64 7.65 0.025 ***Error (a) 6 133314.89 22219.15 ----- ----- -----Lectura 4 651465.61 162866.4 9.87 <.0001 ***Trata * Lectura 12 112168.96 9347.41 0.57 0.8498 n.sError (b) 28 461840.33 16494.3 ----- ----- -----Total 55 1727943.98 ----- ----- ----- -----Nota: *** = significativa
n.s = no significativa
Carbono
Fuente de Variación
Grado de Libertad
Suma de Cuadrados
Cuadrado Medio F p Significancia
Estadística
Tratamiento 3 220.403 73.468 15.13 0.01 ***Bloque 2 17.314 8.657 1.78 0.1 n.sError (a) 6 29.136 4.856 ----- ----- -----Lectura 4 248.762 62.191 42.85 < 0.0001 ***Trata * Lectura 12 89.425 7.452 5.13 0.0002 ***Error (b) 28 40.640 1.451 ----- ----- -----Total 55 645.680 ----- ----- ----- -----Nota: *** = significativa
n.s = no significativa
60
Relación carbono/nitrógeno
Fuente de Variación
Grado de Libertad
Suma de Cuadrados
Cuadrado Medio F p Significancia
Estadística
Tratamiento 3 3267.48 1089.160 4.57 0.05 n.sBloque 2 619.376 309.688 1.30 0.1 n.sError (a) 6 1430.282 238.380 ----- ----- -----Lectura 4 1585.535 396.384 2.29 0.0846 n.sTrata * Lectura 12 3619.300 301.608 1.74 0.1103 n.sError (b) 28 4845.163 173.042 ----- ----- -----Total 55 15367.131 ----- ----- ----- -----Nota: *** = significativa
n.s = no significativa
61
Anexo 6. Promedio de los efectos principales y las interacciones de las variables evaluadas. Matas de Costa Rica S.A., Guácimo, 2002.
Nitrógeno
1 2 3 4 5Testigo 1.77 1.21 1.99 2.19 1.77 1.77
T-2 1.81 1.57 2.18 2.15 1.67 1.85T-3 1.16 1.28 1.77 1.16 1.06 1.25T-4 1.95 1.06 1.01 1.68 1.59 1.49
Media 1.67 1.28 1.74 1.80 1.52 1.59
Tratamiento Evaluaciones Media
Fósforo
1 2 3 4 5Testigo 0.20 0.10 0.19 0.21 0.19 0.18
T-2 0.11 0.14 0.14 0.28 0.25 0.19T-3 0.12 0.13 0.14 0.21 0.20 0.16T-4 0.11 0.11 0.12 0.13 0.22 0.14
Media 0.14 0.12 0.15 0.21 0.22 0.17
Tratamiento Evaluaciones Media
Potasio
1 2 3 4 5Testigo 2.23 1.71 3.08 2.32 2.18 2.25
T-2 1.67 2.17 1.84 3.34 3.91 2.64T-3 1.19 1.73 1.47 2.36 2.22 1.82T-4 1.31 1.22 2.17 1.47 2.47 1.70
Media 1.60 1.71 2.14 2.37 2.69 2.10
Tratamiento Evaluaciones Media
62
Calcio
1 2 3 4 5Testigo 2.14 1.91 1.99 3.34 3.06 2.53
T-2 1.94 2.13 1.86 4.56 3.81 2.93T-3 1.60 1.70 2.49 3.62 4.02 2.70T-4 1.79 1.51 1.98 2.45 3.54 2.28
Media 1.87 1.81 2.08 3.49 3.61 2.61
Tratamiento Evaluaciones Media
Magnesio
1 2 3 4 5Testigo 0.29 0.23 0.31 0.33 0.33 0.30
T-2 0.26 0.28 0.24 0.55 0.40 0.35T-3 0.22 0.21 0.31 0.39 0.32 0.29T-4 0.58 0.22 1.20 0.23 0.39 0.48
Media 0.34 0.24 0.51 0.37 0.36 0.35
Tratamiento Evaluaciones Media
Hierro
1 2 3 4 5Testigo 2312.33 4375.33 4129.00 4089.33 2116.00 3352.64
T-2 1754.67 1887.33 2849.5 4866.00 3046.33 2883.00T-3 2002.00 1975.00 5380.50 2502.67 3276.33 2859.21T-4 1820.67 2367.67 3538.50 3530.33 3299.00 2866.43
Media 1972.42 2651.33 3974.38 3747.08 2934.42 2990.32
Tratamiento Evaluaciones Media
63
Cobre
1 2 3 4 5Testigo 14.93 13.47 23.00 26.00 24.67 20.30
T-2 12.07 15.00 15.50 35.00 39.33 23.94T-3 7.93 14.70 17.00 21.67 23.33 16.92T-4 10.83 9.00 15.50 19.67 29.00 16.89
Media 11.44 13.04 17.75 25.67 29.08 19.51
Tratamiento Evaluaciones Media
Zinc
1 2 3 4 5Testigo 57.00 43.67 81.50 85.67 73.67 67.36
T-2 40.67 55.00 55.50 106.33 108.67 74.50T-3 23.33 42.67 54.50 62.67 65.00 49.29T-4 32.33 34.33 51.00 44.67 69.33 46.00
Media 38.33 43.92 60.63 74.83 79.17 59.29
Tratamiento Evaluaciones Media
Manganeso
1 2 3 4 5Testigo 210.67 208.67 259.00 383.67 345.33 283.07
T-2 168.33 221.33 253.50 494.33 506.33 334.14T-3 121.33 226.67 299.00 365.67 376.67 276.36T-4 181.67 162.67 222.00 330.67 518.00 287.36
Media 170.50 204.83 258.38 393.58 436.58 295.23
Tratamiento Evaluaciones Media
64
Carbono
1 2 3 4 5Testigo 51.31 51.22 48.42 45.73 44.92 48.31
T-2 51.67 50.33 48.54 43.20 43.07 47.28T-3 53.65 50.92 51.16 50.85 49.83 51.29T-4 52.90 52.95 52.67 51.47 50.36 52.03
Media 52.38 51.36 50.20 47.81 47.04 49.73
Tratamiento Evaluaciones Media
Relación carbono/nitrógeno
1 2 3 4 5Testigo 29.76 50.07 24.36 21.01 27.10 30.90
T-2 28.51 33.34 23.05 20.13 26.25 26.49T-3 47.45 41.86 29.92 46.34 59.51 46.10T-4 28.64 55.21 59.11 30.95 31.86 39.87
Media 33.59 45.12 34.11 29.61 36.18 35.84
Tratamiento Evaluaciones Media
65
Anexo 7. Prueba de Dunnet para las variables evaluadas. Matas de Costa Rica S.A., Guácimo, 2002.
Nitrógeno
Comparación Tratamientos Diferencia Significancia Estadistica
T-2 vrs Testigo 0.0821 n.sT-4 vrs Testigo -0.2850 n.sT-3 vrs Testigo -0.5229 ***
*** = significativan.s = no significativa
Fósforo
Comparación Tratamientos Diferencia Significancia Estadistica
T-2 vrs Testigo 0.00786 n.sT-3 vrs Testigo -0.01643 n.sT-4 vrs Testigo -0.03643 n.s
*** = significativan.s = no significativa
Potasio
Comparación Tratamientos Diferencia Significancia Estadistica
T-2 vrs Testigo 0.3929 n.sT-3 vrs Testigo -0.4300 n.sT-4 vrs Testigo -0.5479 n.s
*** = significativan.s = no significativa
66
Calcio
Comparación Tratamientos Diferencia Significancia Estadistica
T-2 vrs Testigo 0.4064 n.sT-3 vrs Testigo 0.1729 n.sT-4 vrs Testigo -0.2500 n.s
*** = significativan.s = no significativa
Magnesio
Comparación Tratamientos Diferencia Significancia Estadistica
T-4 vrs Testigo 0.1771 n.sT-2 vrs Testigo 0.0564 n.sT-3 vrs Testigo -0.0079 n.s
*** = significativan.s = no significativa
Hierro
Comparación Tratamientos Diferencia Significancia Estadística
T-2 vrs Testigo -469.6 n.sT-4 vrs Testigo -486.2 n.sT-3 vrs Testigo -493.4 n.s
*** = significativan.s = no significativa
67
Cobre
Comparación Tratamientos Diferencia Significancia Estadística
T-2 vrs Testigo 3.643 n.sT-3 vrs Testigo -3.379 n.sT-4 vrs Testigo -3.407 n.s
*** = significativan.s = no significativa
Zinc
Comparación Tratamientos Diferencia Significancia Estadística
T-2 vrs Testigo 7.143 n.sT-3 vrs Testigo -18.0710 ***T-4 vrs Testigo -21.357 ***
*** = significativan.s = no significativa
Manganeso
Comparación Tratamientos Diferencia Significancia Estadística
T-2 vrs Testigo 51.07 n.sT-4 vrs Testigo 4.29 n.sT-3 vrs Testigo -6.71 n.s
*** = significativan.s = no significativa
68
Carbono
Comparación Tratamientos Diferencia Significancia Estadística
T-4 vrs Testigo 3.7157 ***T-3 vrs Testigo 2.9764 ***T-2 vrs Testigo -1.0364 n.s
*** = significativan.s = no significativa
Relación carbono / nitrógeno
Comparación Tratamientos Diferencia Significancia Estadística
T-3 vrs Testigo 15.199 ***T-4 vrs Testigo 8.9760 n.sT-2 vrs Testigo -4.412 n.s
*** = significativan.s = no significativa
69
