i
ÍNDICE
Página
ÍNDICE DE CUADROS iv
ÍNDICE DE FIGURAS v
RESUMEN vi
1. INTRODUCCION 1
1.1. Antecedentes 1
1.2. Planteamiento del problema 3
1.3. Objetivos 4
1.3.1. General 4
1.3.2. Específicos 4
1.4. Justificación 4
1.5. Delimitación 5
1.5.1. Alcances 5
1.5.2. Limitaciones 6
1.6. Caracterización del área 7
2. FUNDAMENTO TEÓRICO 8
2.1. El chile habanero 8
2.1.1. Época de siembra 9
2.1.2. Trasplante 9
2.1.3. Fertilización 10
2.2. Nutrientes que necesita la planta 11
ii
Página
2.2.1. Macronutrientes 12
2.2.1.1. Nitrógeno 12
2.2.1.2 Fósforo 13
2.2.1.3 Potasio 14
2.2.2. Mesonutrientes o nutrientes secundarios 16
2.2.2.1. Calcio 16
2.2.2.2. Azufre 17
2.2.2.3. Magnesio 18
2.2.3. Micronutrientes u oligoelementos 19
2.3. Fertilizantes 20
2.3.1. Abonos o Fertilizantes orgánicos 20
2.3.1.1. El estiércol 21
2.3.1.2. La composta 23
2.3.1.3. Material vegetal 37
2.3.4. Fertilizantes inorgánicos 39
3. DESARROLLO DEL PROYECTO 41
3.1. Localización del proyecto 41
3.1.1. Clima 41
3.1.2. Suelo 41
3.2. Colecta del material y elaboración de las compostas 42
3.2.1. Obtención de materia prima para la composta 42
3.2.2. Elaboración de las compostas 43
iii
Página
3.3. Obtención del material vegetal 44
3.4. Preparación del terreno y abonado 44
3.5. Trasplante 45
3.6. Fertilización 45
3.7 Manejo de plagas y enfermedades 46
3.8 Diseño experimental y tratamientos 46
3.9. Variables de estudio 47
3.9.1. Altura de la planta 47
3.9.2. Diámetro del tallo 48
3.9.3. Días a floración 48
3.9.4. Rendimiento de fruto fresco 48
4. RESULTADOS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 49
4.1. Resultados 49
4.1.1 Altura de la planta 49
4.1.2 Diámetro del tallo 52
4.1.3 Días a floración 53
4.1.4 Rendimiento de fruto fresco 54
4.2. Conclusiones 54
4.3. Recomendaciones 55
5. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 57
iv
ÍNDICE DE CUADROS
Página
Cuadro
1: Relación C/N de algunos materiales usados para compostaje 33
2. Tratamientos evaluados en el experimento de chile habanero 47
3. Análisis de varianza de la variable altura de la planta 50
4. Prueba de DMS (p< 0.05 ) de la variable altura de la planta 50
5. Análisis de varianza de la variable diámetro del tallo 52
6. Prueba de DMS (p< 0.05 ) de la variable diámetro del tallo 52
v
ÍNDICE DE FIGURAS
Página
Figura
1. Comportamiento semanal de la altura de la planta de
chile habanero 51
2. Comportamiento semanal del diámetro del tallo de la planta de
chile habanero 53
vi
RESUMEN
La actividad agrícola en el estado de Yucatán ocupa una de las principales
fuentes de ingresos para las familias, en especial la producción de chile habanero,
debido a la gran importancia económica que ha adquirido en los últimos años. Sin
embargo las malas prácticas agrícolas y el uso inapropiado de fertilizantes, ha
propiciado el desgaste y contaminación de los suelos provocando así bajos
rendimientos y altos costos de producción. Por eso se requiere encontrar nuevas
alternativas de producción, las cuales tengan un impacto menor en el medio
ambiente y que sea rentable para el productor, por tal motivo se planteó evaluar
compostas hechas a base de diferentes materiales orgánicos de la región en un
cultivo de chile habanero. Los resultados obtenidos indican que los tratamientos
evaluados son estadísticamente iguales, sin embargo la composta a base de
hojarasca de Gymnopodium floribundum (Ts'its'ilché) +Leucaena leucocephala
(huaxín) picado + estiércol de cerdo sobresalió en las variables de altura con
28.79 cm, diámetro del tallo con 5.27 mm y para la variable días a floración con 57
días. El tratamiento testigo tuvo un comportamiento similar al tratamiento de
composta a base de hojarasca de G. floribundum (Ts'its'ilché) +L. leucocephala
(huaxín) picado + estiércol de cerdo
1
I INTRODUCCIÓN
1.1 Antecedentes
El chile habanero (Capsicum chínense Jacq), es un cultivo de gran
importancia económica para los productores de hortalizas del estado de Yucatán,
con una superficie sembrada de aproximadamente 343 hectáreas (SIACON, 2009).
Es un cultivo con amplias perspectivas industriales en la medida en que se le
encuentran nuevas aplicaciones al ingrediente activo. En los últimos años, la
demanda del mercado se ha incrementado, basando sus exigencias en mayor
producción y calidad de fruto el cual está íntimamente ligado al manejo agronómico
(Dzib y Uribe, 2004).
La fertilización es una de las prácticas de la que depende en gran medida el
rendimiento y calidad del fruto, tradicionalmente la producción de chile habanero esta
restringida al uso de fertilizantes inorgánicos. En el mercado han surgido diversas
formulaciones de fertilizantes que se usan para aplicaciones en fertirriego; sin
embargo, los productores están utilizando estos fertilizantes hidrosolubles en
combinación con los que tradicionalmente aplican en forma directa al suelo sin la
suficiente evidencia de su efecto en el rendimiento y calidad del chile habanero (Op.
Cit, 2004), como consecuencia de esta práctica se ocasiona la salinidad de los
2
suelos y la contaminación de los mantos acuíferos, así como también aumentan los
costos de producción.
Una alternativa real que puede ayudar a los agricultores de zonas marginadas
a recuperar la rentabilidad de su actividad, mantener y conservar la fertilidad del
recurso suelo, es mediante el dominio de la técnica de producción y aplicación del
fertilizante orgánico de manera constante y organizada en el sistema de producción
que explota (Méndez, 2003).
En la región existe diversidad de materiales orgánicos que podrían ser
aprovechados para la agricultura, sin embargo son vistos como una fuente de
contaminación, un ejemplo de ello son los estiércoles, los cuales al ser mal
almacenados generan un olor desagradable y a pesar de eso, se sabe que contienen
una gama de nutrientes que pueden ser aprovechados por las plantas, así como son
también materia prima para la elaboración de composta, la cual es una forma
importante de reciclar elementos orgánicos residuales de la agricultura y la ganadería
(Luna et, al., 2009).
La elaboración de compostas es una de las mejores alternativas para
disminuir el impacto ambiental que se genera al utilizar fertilizantes inorgánicos, así
como también hacer más rentable la producción de chile habanero.
3
1.2 planteamiento del problema
Una situación problemática bastante generalizada en la producción de chile
habanero, es la que se deriva de la aplicación desmedida de fertilizantes químicos
con el fin de aumentar el rendimiento de las cosechas, trayendo como consecuencia
el aumento de sales en el suelo y de las aguas subterráneas, al igual que aumenta
los costos de producción.
Otro problema observable es el de los desechos orgánicos, en especial los
estiércoles, que han sido por mucho tiempo una fuente de contaminación para el
medio ambiente. Para resolver estos problemas se necesitan establecer diversas
alternativas para combatir la contaminación y generar tecnología en la cual se
puedan reciclar los materiales orgánicos y aprovechar todos sus beneficios. Una de
estas alternativas para disminuir la contaminación por los estiércoles y reducir el uso
indiscriminado de fertilizantes, es la elaboración de composta, ya que por ser el
resultado de la transformación biológica de materiales orgánicos es un producto
estable, rico en nutrientes y generalmente útil en los procesos vivos del suelo,
manifestándose su efecto a corto plazo en el rendimiento y calidad del fruto de las
diversas especies cultivadas.
4
1.3 Objetivos
1.3.1 General
Evaluar el efecto de tres compostas hechas a base de estiércoles de cerdo,
ovino y bovino en el comportamiento agronómico de chile habanero (Capsicum
chínense. Jacq)
1.3.2 Específicos
Evaluar el efecto de las compostas a base de estiércol de cerdo, bovino y
ovino en el rendimiento y calidad del fruto de chile habanero.
Determinar el mejor tipo de composta para la producción de chile habanero.
1.4 . Justificación.
El uso de fertilizantes inorgánicos para el cultivo de chile habanero, implica un
aumento en los costos de producción, así como el uso inapropiado de los mismos
conllevan a la contaminación de los suelos y mantos acuíferos, como consecuencia
5
se tiene que buscar nuevas alternativas de producción las cuales puedan disminuir
los problemas antes mencionados.
El compostaje es un proceso aerobio en el cual participan unas series de
organismos determinados, los cuales al estar en actividad, liberan energía suficiente
para hacer que la pila de composta se caliente llegando a temperaturas arriba de los
70oC, lo que provoca una eliminación de ciertos patógenos y semillas de malas
hierbas.
1.5. Delimitación
1.5.1. Alcances.
El presente trabajo se estableció en el periodo agrícola otoño-invierno, en un
sistema de producción a cielo abierto, se realizo en una superficie de 4.80 m X 15 m.
y se evaluaron tres compostas elaboradas a base de estiércoles de cerdo, ovino y
bovino, material vegetal de la región como es el Gymnopodium floribundum
(Ts’its’ilche) y la Leucaena leucocephala (Huaxín) en el crecimiento, desarrollo,
rendimiento y calidad del fruto de chile habanero.
6
1.5.2. Limitaciones.
Existen pocos estudios sobre el uso de compostas en la producción de chile
habanero en el estado, por lo tanto la información existente no es precisa acerca del
tiempo en que se toma obtenerla ni los costos de producción para elaborarla, así
mismo se desconoce la cantidad total a aplicar en una hectárea.
Cabe mencionar que algunas ventajas de fabricar composta son que los
materiales a utilizar son de fácil acceso y no hay grandes costos en transporte,
mejora la estructura del suelo, proporciona materia orgánica al suelo y presenta
mayor retención de agua lo que implica un ahorro de la misma, sin embargo las
desventajas que presenta el uso de compostas es que requiere mayor mano de obra,
el proceso de obtención de la misma puede ser lento y la asimilación de nutrientes
por la planta es lenta.
Una de las limitantes para este estudio es el recurso económico ya que es
limitado para hacer análisis de fertilidad de las compostas, también el tiempo es corto
para poder evaluar algunas de las variables del experimento.
7
1.6. Caracterización del área
El trabajo de investigación se llevó a cabo en el área de prácticas agrícolas de
las instalaciones del Instituto Tecnológico de Conkal, ubicado en el km 16.3 antigua
carretera Mérida-Motul.
Predomina el clima cálido subhúmedo con lluvias regulares en verano (mayo-
julio). Tienen una temperatura media anual de 26.6 oC y precipitación pluvial media
anual de 469 milímetros. Humedad relativa promedio anual: marzo 66%-diciembre
89%.
Con excepción de los terrenos dedicados a la agricultura de temporal, la
vegetación predominante es la que corresponde a la selva baja caducifolia con
vegetación secundaria. Son comunes las especies de: Boneta, amapola, ceiba,
pochote, cuéramo, flamboyán, palo de tinte, pucte y chechen.
Entre la fauna se encuentran algunas variedades de reptiles como: iguanas,
lagartijas y serpientes de cascabel y coralillo. Aves canoras como el chichimbakal,
azulejo y cardenal, además de chachalaca, tzutzuy y codorniz.
8
2. FUNDAMENTO TEORICO
2.1. El Chile habanero
El chile habanero es un cultivo nativo del sur de América específicamente
de la cuenca del amazonas. La planta de chile se comporta como anual en climas
templados y como perene de corta vida en el trópico. Es una planta de
crecimiento erecto, semi-leñoso, monoica, dicotiledónea, autógama, aunque
puede ocurrir un porcentaje bajo de alogamia. Presenta flores pentámeras o
hexámeras de color blanco. Su fruto es una baya compuesta por dos o más
celdas, cuyo color puede ser amarillo, anaranjado o rojo. (VIFINEX, 2003). Es de
habito de crecimiento determinado, su ramificación es erecta, con tres o cinco
ramas primarias y de nueva a trece secundarias; las plantas presentan una altura
no menor de 1.3 metros y sus hojas son grandes, verde oscuras de 10 y 15
centímetros de largo y ancho, respectivamente (Soria, 1996)
Se adapta a una gran variedad de suelos, desarrollándose mejor en los
suelos profundos, con texturas que van desde franco-limoso y franco-arcilloso,
ricos en materia orgánica. Suelos salinos afectan el cultivo, interfiriendo con su
crecimiento normal. El pH requerido varía de 5.5 a 6.8. (VIFINEX, 2003).
9
Si las tierras son de textura fuerte también pueden ser adecuadas para
este cultivo con la aportación de estiércol bien desompuesto, que aligere la
textura del suelo, consiguiendo así elevados rendimientos; por otro lado, la
adición de estiércol es normal para conseguir buena cosecha y calidad de fruto
(Kam et al, 2001)
2.1.1. Época de siembra
Según Soria, (1996) se puede sembrar con resultados satisfactorios
durante todo el año, solo que durante el periodo de lluvias, se recomienda
proteger el semillero para tener un control de la humedad, asimismo debido a que
existe mayor humedad ambiental y temperaturas que crean un microclima, se
favorece el desarrollo de plagas y enfermedades.
2.1.2. Trasplante
El trasplante al lugar definitivo se hace cuando la planta tenga 15 o 20
centímetros de altura, lo cual ocurre aproximadamente a los 40 días después de
la siembra (Soria, 1996).
10
2.1.3. Fertilización
En suelos pedregosos se ha observado que cuando únicamente se aplica
el fertilizante químico, no hay una clara respuesta del cultivo; esto debido a que
los suelos son muy delgados y permeables, lo que favorece que los nutrientes se
pierdan por lavado; sin embargo, cuando el fertilizante químico se acompaña con
estiércol la respuesta es mas clara y efectiva. En estos suelos se recomienda
fertilizar con el tratamiento 50-100-100 acompañado con 10 t ha-1 de cerdaza o
cualquier estiércol, esto equivale a aplicar 244 kg de sulfato de amonio por
hectárea para una densidad de población de 20,000 plantas ha-1. La cantidad por
poceta es de 12 g y 9.6 kg por mecate para cubrir el requerimiento de nitrógeno;
para fósforo se necesita 217.4 kg por hectárea de superfosfato de calcio triple,
equivalente a 11 g por poceta y 8.8 kg por mecate. De estiércol se aplican 500g
por poceta.
Una formula de fertilización muy utilizada en la Península de Yucatán es la
17-17-17, correspondiente a nitrógeno, fósforo y potasio, respectivamente. Se
requiere 588 kg de esta fórmula para completar el tratamiento para chile; la
cantidad requerida por poceta son 30 g, así como 24 kg por mecate. En suelos
rojos se recomienda fertilizar con el tratamiento 120-120-50 correspondiente a
nitrógeno, fósforo y potasio respectivamente. Las fuentes sugerida, dadas las
condiciones de los suelos de Yucatán, son: sulfato de amonio (20.5 % de
nitrógeno), superfosfato de calcio triple (46 % de anhídrido fosfórico) y sulfato de
11
potasio (50% de óxido de potasio). Las cantidades requeridas para una hectárea
de chile, con una densidad de población de 20,000 plantas son 588 kg de sulfato
de amonio, equivalente a 29 g poceta-1 y 23.5 kg mecate-1; de superfosfato de
calcio triple se requiere 261 kg ha-1, equivalente a 136 g poceta-1 y 10.5 kg
mecate-1; de sulfato de potasio se requiere 50 kg ha-1, equivalente a 2.5 g poceta-1
y 2 kg mecate-1. Si se aplica la formula 17-17-17, debe aplicarse 706 kg ha-1
equivalente a 35 g poceta-1 y 28 kg mecate-1 (Soria, 1996)
2.2. Nutrientes que necesita la planta
Las plantas requieren unos elementos esenciales inorgánicos, la mayoría
de los cuales se obtienen a partir del suelo: C, H, O, N, P, S, K, Ca, Mg, Fe, Mn,
Zn,Cu, Mo, Cl, y sólo necesarios para algunas plantas son N, Ni, Co, Si. Estos
elementos esenciales se llaman así porque sin ellos la planta no puede completar
su ciclo biológico y estos elementos no pueden ser sustituidos por ningún otro
elemento. Estos elementos son requeridos en diferentes concentraciones, así se
dividen en macroelementos y microelementos, esto no significa que en las plantas
los micronutrientes estén en baja concentración, podemos encontrar niveles
elevados de micronutrientes como el Cl-, ya que el suelo tiene mucho y las raíces
lo absorben.
12
2.2.1. Macronutrientes
2.2.1.1. Nitrógeno
El nitrógeno forma parte de los aminoácidos, los componentes con los que
están construidas las proteínas. La mayoría de las proteínas contiene del 14 % al
18 % de nitrógeno. La falta de nitrógeno es uno de los problemas más comunes
en la nutrición. Nuestra atmósfera contiene aproximadamente un 78 %, pero se
halla en forma de gas inerte. La mayoría de los organismos vivos son incapaces
de utilizarlo directamente, y es necesario que sea “fijado” para poderlo utilizar
(Lampkin, 1998).
El nitrógeno se encuentra en el suelo en forma orgánica y en forma
mineral. En forma orgánica se encuentra formando humus que contiene
alrededor del 5% de N. La planta toma el N a través de sus raíces en forma
nítrica o amoniacal, aunque normalmente lo hace mejor en forma nítrica, en
estado de ión NO3-. En forma amoniacal es soluble en agua, pero ya sabemos
que queda retenido por el poder absorbente del suelo. En primavera, cuando la
temperatura se eleva, se transforma rápidamente en N amoniacal en nítrico,
razón por la cual, con temperaturas relativamente altas, se encuentra poco N
amoniacal en el suelo (Guerrero, 1996).
13
Plaster (2000) menciona que la cantidad de amonio y nitrógeno en forma
de nitrato del suelo depende de la cantidad y tipo de nitrógeno aplicado al mismo
y los porcentajes de nitrificación y desnitrificación.
2.2.1.2. Fósforo
Las raíces de las plantas absorben fósforo en forma de iones ortofosfato
(H2PO4-, HPO4
2-). Tiene un papel absolutamente indispensable en la división
celular y de aquí que sea sobre todo importante a nivel de los puntos de
crecimiento de la planta, es decir en el tejido de los meristemos (Simpson, 1991)
La asimilación del fosforo está íntimamente unida al nivel o valor pH del
suelo, pues en terrenos ácidos queda retenido por los compuestos de hierro y
aluminio, mientras que en los terrenos muy alcalinos es retenido por los
compuestos de calcio, en forma de tri-cálcico. La mejor asimilación del fósforo es
en forma de fosfato monocalcico y bicalcico, en terrenos de valor pH neutro o
ligeramente ácido. La verdadera absorción de la planta es como fosfato
monocálcico Ca(H2PO4)2.
14
El fósforo se mueve muy poco en suelos minerales, difundiéndose a
distancias tan cortas como un 0.6 cm (cuarto de pulgada). Este movimiento
limitado tiene importantes implicaciones para el manejo del suelo. No puede ser
lixiviado hacia abajo del suelo como los nitratos. En lugar de la lixiviación, el
fosforo se pierde más comúnmente por escorrentía, la erosion o debido a que los
suelos volátiles lo transportan desde el campo. Esto también aumenta la
dificultad de las plantas para obtener un fósforo adecuado. Debido a su baja
movilidad, es muy importante que el fertilizante de fosfato sea situado cerca de la
semilla, al plantarse, o mezclada con el suelo cerca de las raíces de la planta
(Plaster, 2000)
El fósforo puede estar inmovilizado en el suelo en forma de fósforo
orgánico. La mineralización lo transforma en fósforo útil a la planta. También hay
un fósforo fijo en el suelo, en forma inorgánica o mineral; la solubilización de
estos fosfatos es una función del suelo de labor, muy importante, que puede ser
llevada a cabo por bacterias solubilizadoras de estos fosfatos (Bellapart et. al.,
1996)
2.2.1.3. Potasio
El potasio es un nutriente esencial para la planta, necesario para la
síntesis de aminoácidos y proteínas a partir de los iones amonio. Por lo general,
las plantas contendrán tanto potasio como nitrógeno, siendo el catión más
15
abundante en las células vegetales. Se cree que es importante para la
fotosíntesis, porque la falta de potasio en las hojas parece provocar una
disminución en la asimilación de dióxido de carbono (Lampkin, 1998). Favorece
además, la resistencia natural o defensa frente al ataque de plagas y
enfermedades. Incrementa el desarrollo radicular o buen enraizamiento, y
equilibra los excesos de nitrógeno y la presencia de fósforo (Bellapart et. al.,
1996).
En el suelo, el potasio se puede encontrar en cuatro formas diferentes:
como componente de los minerales del suelo, fijado, intercambiable y disuelto en
agua.
El potasio intercambiable y el soluble en agua forman un reservorio
fácilmente disponible que se mantiene en equilibrio, alrededor del 90 % en forma
intercambiable y el 10 % en solución, el depósito está enormemente amortiguado,
de forma que una disminución en la solución del suelo es corregida por la
liberación de potasio intercambiable. Estas fracciones fácilmente disponibles son
las formas más usuales del potasio analizado.
Las fracciones fijadas y minerales están presentes en el suelo en
proporciones mayores y aportan un potencial ilimitado a las fracciones de potasio
16
soluble en agua y al intercambiable. Sin embargo, el potasio fijado normalmente
sólo se libera en condiciones de baja concentración de potasio intercambiable, y
el potasio mineral se libera sólo después de la degradación que provocan los
agentes atmosféricos, proceso que puede ser muy lento (Lampkin, 1998).
Es fácilmente absorbido por las raíces de las plantas en forma de ión
potasio (K+) y éste es retenido principalmente en el jugo celular, interviniendo en
la regulación de la presión osmótica y en el mantenimiento de la turgencia de la
planta (Simpson, 1991).
2.2.2. Mesonutrientes o nutrientes secundarios
2.2.2.1. Calcio
El calcio es el tercer nutriente más usado. Principalmente las plantas usan
el calcio para construir las paredes de las células. Debido a que el calcio hace las
paredes de la célula más fuertes, las plantas lo necesitan más donde se dividen
más rápidamente: en la raíz y en los extremos del retoño. El calcio también
controla mucho el pH del suelo y ayuda a la agregación. Juega un papel en la
formación de proteína y el movimiento de hidratos de carbono en las plantas
(Plaster, 2000)
17
El calcio en el suelo aparece en formas combinadas y libres. Se encuentra
combinado en compuestos minerales y orgánicos.
El calcio orgánico se encuentra formando parte de la materia organica del
suelo o combinado con los ácidos húmicos y fosfórico en los humatos y
fosfohumatos de cal.
El calcio iónico (Ca2+) se encuentra fijado por el complejo adsorbente o
libre en las soluciones del suelo. El Ca2+ se fija en la superficie de los coloides
arcillosos y húmicos y flocula estas partículas formando el complejo arcillo-
húmico. En este complejo suele ser el catión fijado más abundante y retenido por
alta energía de fijación. En ocasiones, el Ca2+ fijado llega a representar hasta el
80% de la capacidad de intercambio catiónico (CIC) del complejo (Urbano, 1992)
2.2.2.2. Azufre
El azufre es absorbido por las raíces de las plantas principalmente en
forma de ión sulfato (SO42-). También pueden ser absorbidos iones sulfuro (S2-)
18
formados en el suelo en condiciones de anaerobiosis, aunque estos iones
resultan tóxicos para la planta.
El azufre es un componente indispensable de varias proteínas, de
aminoácidos y de algunas vitaminas en las que figura la biotina y la tiamina
(Simpson 1991).
2.2.2.3 Magnesio
El magnesio es absorbido por la planta en su forma catiónica Mg++. Ingresa
en el interior de las células participando en distintas funciones y constituciones
moleculares. Estas son:
Forma parte de la molécula de clorofila, molécula que produce la síntesis
de los hidratos de carbono a partir de la energía lumínica y el CO2 de la
atmosfera, constituyendo el 2.7% de peso total de esta molécula.
Forma parte constituyente de los pectatos (de Ca y Mg) de las laminillas
medias de las células; es abundante el Mg en las semillas, tejidos
meristemáticos y frutos.
Entra en la constitución molecular de 15 enzimas del grupo de las
sintetizadoras de polipéptidos, la transfosforilasas y descarboxilasas.
Interviene en la síntesis de aceites vegetales.
19
El magnesio se encuentra en el suelo de forma catiónica, compitiendo con
el potasio (K+) y el manganeso (Mn++). En esta competencia iónica, cuando hay
un exceso de potasio, disminuye la absorción del magnesio; en cambio, cuando
existe un exceso de magnesio disminuye la absorción de manganeso (el cual en
elevadas concentraciones puede llegar a ser tóxico) (Rodríguez, 1996).
2.2.3. Micronutrientes u oligoelementos
Aunque los microelementos sólo se encuentran en la materia seca de las
plantas en cantidades muy pequeñas, no dejan de jugar un importante papel en la
nutrición vegetal: pueden formar parte de las enzimas, de gran importancia en la
síntesis de las materias orgánicas (hierro, cobre, zinc, molibdeno) o al menos ser
activadores de las mismas.
Los elementos que se consideran como esenciales para la planta son:
Hierro (Fe), Manganeso (Mn), Zinc (Zn), Cobre (Cu), Boro (B), Molibdeno (Mo),
Cloro (Cl)
20
2.3. Fertilizantes
Los fertilizantes son los elementos nutritivos que se le suministran a las
plantas para completar las necesidades nutricionales de su crecimiento y
desarrollo.
Los fertilizantes, dependiendo de su origen y naturaleza se dividen en
orgánicos e inorgánicos
2.3.1. Abonos o fertilizantes orgánicos
Están compuestos por una serie de restos vegetales situados en las capas
del subsuelo; a este tipo de materia se le denomina "humus". Proceden también
de la descomposición y fermentación de excrementos y restos de origen animal,
muy ricos en microorganismos.
Existen diferentes fuentes orgánicas para fertilizar los suelos, de las cuales
la mayoría de ellas están disponibles en el medio, a continuación se mencionan
algunas fuentes orgánicas más empleadas:
21
2.3.1.1. El estiércol
Se llama estiércol a las deyecciones sólidas de los animales, pero como
casi siempre (cuando se explota en confinamiento), se mezcla con la paja de la
cama y con la orina, quedando estos dos elementos unidos a él, todo ello,
constituye un excelente abono para el suelo, tanto por la materia orgánica y
demás por los elementos fertilizantes que posee, como por la gran facilidad que
prestan a las bacterias del suelo para su reproducción, además de ejercer
acciones bioquímicas de suma importancia para la naturaleza misma del suelo,
como para las plantas que crecen en él (Chel, 2000).
Los estiércoles contribuyen al mantenimiento de una buena estructura y
fertilidad del suelo, también mejoran la capacidad de retención de agua,
disminuyen los efectos erosivos del viento y del agua, mejoran la aireación y
favorecen el desarrollo de microorganismos beneficiosos del suelo (Pedraza,
2008), también reduce problemas de encostramiento (Roberts, 2001)
Como portador de nutriente, el estiércol puede contener todos los
elementos necesarios para las plantas, pero su composición varía según los
siguientes factores: especie de animal, edad del animal, dieta del animal, tipo de
material acompañante del estiércol, manejo y almacenamiento del estiércol
(Anónimo, 2003); además de que a medida que el estiércol se descompone en el
22
terreno, va transformándose en una sustancia muy estable llamada humus o
mantillo, cuyas propiedades son ventajosas e indispensables.
El estiércol de cualquier especie animal, es uno de los abonos más
antiguos que se conocen y su uso es imprescindible. Hay dos formas de usarlo,
de inmediato, fresco o verde, o después de haber sufrido fermentaciones por un
almacenamiento más o menos prolongado. Al utilizarlo fresco, debe hacerse
sobre suelos desprovistos de cultivo, y debe incorporarse al suelo por medio de
rastreado lo más pronto posible para que las pérdidas sean menores, su
descomposición en el suelo es lenta y las plantas que se siembran no lo
aprovechan hasta el siguiente ciclo. Del estiércol fermentado o seco, como su
utilización es inmediata, se necesita menos cantidad, ya que poco se pierde en el
suelo, y en cambio la planta lo utiliza en mejor forma. (Chel, 2000).
Salazar et al (2004), realizó un estudio en el cual evaluó la cantidad de
estiércol aplicado en el suelo sobre en el rendimiento de tomate (Lycopersicum
sculentum Mill) en dos diferentes años 1998 y 1999, y concluyó que hubo un
incremento en la materia orgánica y nitratos en los tratamientos donde se aplicó
estiércol, influyendo esto en el rendimiento del cultivo; para el primer año no se
notó claramente los efectos del estiércol, sin embrago par el segundo año hubo
un aumento significativo en el rendimiento de tomate en el tratamiento donde se
utilizó 120 ton Ha-1 de estiércol, lo que demuestra la bondad del mismo en la
disponibilidad de nutrimentos después del segundo año de su aplicación.
23
Cantero y Martínez (2001), evaluaron dos estiércoles (gallinaza y estiércol
vacuno) en el cultivo de maíz, en el cual concluyeron que el mejor tratamiento
para obtener mejores rendimientos fue aplicando, 2772.84 kg ha-1 de gallinaza.
Así como se puede aplicar el estiércol directamente al suelo, también
puede ser utilizado como materia prima en la elaboración de composta, ya que es
una fuente natural de nitrógeno.
2.3.1.2. La composta
Es un abono orgánico que resulta de la mezcla de restos vegetales y
excrementos de animales, con el propósito de acelerar el proceso de
descomposición manual de los desechos orgánicos por una diversidad de
microorganismos, en un medio húmedo caliente y aireado que da como resultado
final un material de alta calidad que finalmente será utilizado para fertilizar y
acondicionar los suelos (Ramón y Rodas, 2007). Sztern y Pravia (1999) definen el
compostaje como una biotécnica donde es posible ejercer un control sobre los
procesos de biodegradación de la materia orgánica.
Para la realización de la composta se necesitan de ciertos materiales, los
cuales varían dependiendo de la región y de las posibilidades económicas del
24
productor. Entre las principales materias primas son: estiércol, deshechos
vegetales secos y frescos, suelo y agua. Se pueden usar otros ingredientes como
materias primas enriquecedoras como: cal dolomita, roca fosfórica, ceniza de
madera y harinas de hueso (Andrew, 2002).
Existen diversas formas de hacer composta entre las cuales Sztern y
Pravia (1999) mencionan el sistema en reactores, el cual consiste en utilizar
estructuras, principalmente de metal, cilíndricas o rectangulares, en el cual se
controlan ciertos parámetros (humedad y temperatura) procurando que los
mismos permanezcan en forma relativamente constante. Meneses (2007) indica
dos técnicas más para hacer compostas, una de ellas es compostaje en montón,
la cual consiste en formar un montón o una pila de las diversas materias primas, y
la técnica de compostaje en superficie que consiste en esparcir sobre el terreno
una delgada capa de material orgánico finamente dividido, dejándolo
descomponerse y penetrar poco a poco en el suelo.
Factores que afectan el proceso de compostaje
Son muchos y muy complejos los factores que intervienen en el proceso
biológico del compostaje, así también, intervienen las condiciones ambientales, el
tipo de residuo a tratar y el tipo de técnica de compostaje empleada. Entre los
factores que participan en este proceso tenemos: la temperatura, la humedad, la
25
aireación, la relación carbono / nitrógeno, el pH o nivel de acidez del suelo, el
tamaño de las partículas y la población microbiana (Picado y Añasco, 2005).
Temperatura
La temperatura esta en fusión del volumen del abono, oxigeno y del
contenido de humedad. Para alcanzar una temperatura deseable durante la
fermentación, la altura del montículo de compostaje debe tener un tamaño tal que
provea un ambiente de aislamiento en su interior. La temperatura es un factor
ambiental importante que afecta la actividad biológica. Cada tipo de
microorganismo tiene un rango óptimo de temperatura (Castro, 2001, citado por
Andrew, 2002).
Es posible entonces, esperar que para cada etapa del proceso de
compostaje exista un grupo predominantes de microrganismos. Al inicio
predominan las bacterias, levaduras, mohos y actinomicetos mesófilos que se
desarrollan entre los 20 y 45 oC y descomponen con rapidez a los azucares, el
almidón y las proteínas, liberan gran cantidad de energía, que es la causa notable
del aumento de temperatura que se alcanza en el interior de la pila de
compostaje, transcurridas las primeras 48-72 horas de establecida
26
A temperaturas entre los 40-45 0C, se inicia el desarrollo de los
microorganismos termófilos, con predominio de las bacterias y los actinomicetos
termófilos. En esta fase termófila son descompuestos lípidos y fracciones de
hemicelulosa, la celulosa restante de la degradación del material orgánico en esa
fase, es descompuesta por los actinomicetos y mohos, principalmente, por los
primeros. Cuando se reduce la temperatura, el producto del agotamiento de las
fuentes de carbono, reaparecen los microorganismos mesófilos y los
macroorganismos. No obstante, todos ellos pueden estar activos durante el
estado termófilo en las capas más superficiales de la pila.
Las altas temperaturas entre 55-60 oC, se consideran imprescindibles para
conseguir la eliminación de patógenos, parásitos y semilla de malas hierbas. A
temperaturas superiores (y sostenidas), muchos microorganismos interesantes
para el proceso mueren y otros no actúan al estar esporulados; también, pueden
producirse combustiones espontaneas y el incendio de las pilas (Arozarena et al,
2002, citado por Andrew, 2002).
Por la evolución de la temperatura se puede juzgar la eficiencia y el grado
de estabilización a que ha llegado el proceso, ya que existe una relación directa
entre la temperatura y la magnitud de la degradación de la materia orgánica
(Bueno y Diaz, 2008)
27
Humedad
Siendo el compostaje un proceso biológico de descomposición de la
materia orgánica, la presencia de agua es imprescindible para las necesidades
fisiológicas de los microorganismos, ya que es el medio de transporte de las
sustancias solubles que sirven de alimento a las células y de los productos de
deshecho de las reacciones que tienen lugar durante dicho proceso (Bueno y
Diaz, 2008).
En la práctica del compostaje, siempre se ha de evitar una humedad
elevada porque desplazaría al oxígeno y, en consecuencia, el proceso pasaría a
ser anaeróbico (ausencia de aire) o, lo que es lo mismo, una putrefacción.
Se ha establecido experimentalmente que el contenido óptimo de humedad
en la materia orgánica para compost debe aproximarse al 50%, siendo los límites
máximos y mínimos 60 y 40% respectivamente. Materiales más groseros y
fibrosos, pueden iniciar el proceso sin riesgo de anaerobiosis (que provocaría
putrefacción), con porcentajes de humedad superiores al 60%. Materiales finos,
con tendencia a compactarse, tienen un límite máximo inferior al 60%.
28
Es muy importante el control de la humedad durante el compostaje:
humedad por debajo del 40% reduce la actividad microbiana, principalmente de
las bacterias, y cuando llega al 30% se torna un factor limitante para la
descomposición. Debajo del 12% cesa prácticamente toda actividad biológica,
tornándose muy lenta mucho antes de ese límite (Diaz et al, 1998).
Aireación
La aireación es necesaria para proporcionar oxigeno suficiente a los
microorganismos aeróbicos, para que estos puedan estabilizar los residuos
orgánicos (Córdoba, 2006).
Durante la descomposición aeróbica los compuestos más fácilmente
degradables son atacados por los microorganismos descomponedores,
resultando en la producción de anhídrido carbónico, amoníaco, agua y calor.
Moléculas mayores, como hemicelulosa y lignina son modificadas para formar
humus, material amorfo y oscuro que se obtiene una vez completada la
descomposición.
La pila de composta presenta porcentajes variables de oxígeno en el aire
encontrado en los espacios vacíos; la capa más externa, que reviste la pila,
29
generalmente contiene de 18 a 20% de oxígeno, casi tanto como el aire
atmosférico, cuyo contenido oscila en torno al 21% en volumen; camino al centro
de la pila, el tenor de oxígeno va bajando y el del gas carbónico se va elevando.
Así, a partir de una profundidad mayor que 60 cm, el tenor de oxígeno baja a 0,5
a 2%, en la parte central de la base de la pila. Se considera que en la fase
termófila el contenido mínimo de oxígeno debe ser de 0,5% para asegurar la
descomposición aerobia; se ha encontrado en el centro de la pila 0,5% sin que se
observaran síntomas de anaerobiosis (Díaz et al, 1998)
Una aireación insuficiente provoca una sustitución de los microorganismos
aerobios por anaerobios, con el consiguiente retardo en la descomposición, la
aparición de sulfuro de hidrógeno y la producción de malos olores El exceso de
ventilación podría provocar el enfriamiento de la masa y una alta desecación con
la consiguiente reducción de la actividad metabólica de los microorganismos
(Bueno y Díaz, 2008).
La aireación se puede lograr por medio de distintos métodos tales como el
volteo periódico o la inserción de tubos perforados en las pilas de compost
(Córdoba, 2006)
30
Potencial de Hidrógeno (pH)
Influye en el proceso debido a su acción sobre microorganismos. En
general los hongos toleran un margen de pH de 5-8, mientras que las bacterias
tienen menor capacidad de de tolerancia (pH 6-7.5).
Según algunos autores la evolución del pH en el compostaje presenta tres
fases. Durante la fase mesófila inicial se observa una disminución del pH debido a
la acción de los microorganismos sobre la materia orgánica más lábil,
produciéndose una liberación de ácidos orgánicos. Eventualmente, esta bajada
inicial del pH puede ser muy pronunciada si existen condiciones anaeróbicas,
pues se formarán aún más cantidad de ácidos orgánicos. En una segunda fase se
produce una progresiva alcalinización del medio, debido a la pérdida de los ácidos
orgánicos y la generación de amoníaco procedente de la descomposición de las
proteínas (Sánchez y Monedero, 2001, citado por Bueno y Díaz 2008). y en la
tercera fase el pH tiende a la neutralidad debido a la formación de compuestos
húmicos que tienen propiedades tampón (op. Cit., 2008).
31
Relación carbono/nitrógeno (C/N)
La relación carbono/nitrógeno (C/N) se usa tradicionalmente como un
índice del origen de la materia orgánica, de su madurez y de su estabilidad. La
actividad microbial se afecta por la relación C/N del material orgánico. La
descomposición es muy lenta en el caso de materiales altos en carbono con
relación al nitrógeno (C/N >30). Materiales con una baja relación C/N son buenas
fuentes de nitrógeno e incluyen estiércoles, fertilizantes inorgánicos y residuos
vegetales, entre otros elementos (Andrew, 2002).
Cuando un abono orgánico con relación C/N alta es aplicado en el suelo,
los microorganismos, además de reciclar el nitrógeno de los microorganismos que
mueren, retiran nitrógeno del suelo en forma nítrica o amoniacal. De esta manera
reducen la elevada proporción del carbono respecto al nitrógeno, quedando el
nitrógeno "inmovilizado" en forma de biomasa celular. Cuando el exceso de
carbono es eliminado, el sustrato del suelo estará siendo mineralizado, es decir, el
nitrógeno orgánico se estará transformando en nitrógeno mineral soluble,
volviendo a estar disponible para las raíces.
Cuando se da el caso opuesto, donde la relación C/N de la materia a ser
compostada es baja, en el entorno de 5-10/1, como sucede con residuos de
frigorífico, los organismos tienen a disposición un alto tenor de nitrógeno y bajo de
32
carbono como fuente de energía; en estos casos, utilizan todo el carbono
disponible y eliminan el exceso de nitrógeno en forma amoniacal. Esa liberación
de amoníaco (NH3) a la atmósfera causa pérdidas de nitrógeno en el producto
final. En este caso se recomienda agregar restos vegetales celulósicos para
elevar la relación C/N a un valor próximo al ideal, que es 33/1, para materia prima
a ser compostada. Relaciones más bajas provocan pérdidas prácticamente
inevitables de nitrógeno en forma de amoníaco, y altas relaciones tornan el
proceso muy prolongado (Díaz et al, 1998)
Díaz et al (1998); Andrew (2002), mencionan que la relación óptima C/N
para la conservación del nitrógeno y una rápida descomposición es de 30/1 o
menos.
En general, los materiales que son verdes y húmedos, como residuos de
césped, plantas, restos de frutas y verduras, poseen alto contenidos de nitrógeno
y por lo tanto una relación C/N más baja. En cambio, una relación mas alta la
poseen aquellos que son de color café y secos, como hojas otoñales, chips de
madera, aserrín y papel, ya que contiene mayor cantidad de carbono (Córdova,
2006). En el cuadro 1, se muestran algunos materiales con su respectiva relación
de C/N.
33
Cuadro 1: relación C/N de algunos materiales usados para compostaje
Fuente: El compost como abono orgánico. Andrea Brechelt (2008)
Tamaño de partícula
El tamaño inicial de las partículas que componen la masa a compostar es
una importante variable para la optimación del proceso, ya que cuanto mayor sea
la superficie expuesta al ataque microbiano por unidad de masa, más rápida y
completa será la reacción. Por lo tanto, el desmenuzamiento del material facilita el
ataque de los microorganismos y aumenta la velocidad del proceso. Se ha
descrito en una experiencia con residuos agroindustriales que la velocidad del
proceso se duplicaba al moler el material. Pero aunque un pequeño tamaño de
MATERIALES RELACIÓN C/N
• Leguminosas
• Tallos de maíz
• Restos de comida
• Restos de frutas
• Gramíneas
• Hojas
• Paja de cereales
• Papel
• Estiércol
• Aserrín
• Madera
• Humus
12:1
60:1
15:1
35:1
19:1
80-40:1
80:1
170:1
20:1
500:1
700:1
10:1
34
partícula provoca una gran superficie de contacto para el ataque microbiano,
también se reduce el espacio entre partículas y aumenta las fuerzas de fricción
(Haug, 1993); esto limita la difusión de oxígeno hacia el interior y de dióxido de
carbono hacia el exterior, lo cual restringe la proliferación microbiana y puede dar
lugar a un colapso microbiano al ser imposible la aireación por convección natural.
Por otra parte, un producto muy fino no es aconsejable por riesgos de
compactación (Bueno y Díaz, 2008)
Población microbiana
Los residuos vegetales y animales no son igualmente atacados ni se
descomponen enteramente de una sola vez, sus varios constituyentes son
descompuestos en diferentes estadios, con diferentes intensidades y por
diferentes poblaciones de microorganismos. Los azúcares, almidones y proteínas
solubles, de más fácil descomposición, son los compuestos atacados en primer
lugar, seguidos de ciertas hemicelulosas y demás proteínas. La población
microbiana que realiza tales descomposiciones es variada y se alterna
predominando en el medio de acuerdo con la cantidad y tipo de material a
descomponer. La celulosa, ciertas hemicelulosas, aceites, grasas, resinas y otros
constituyentes de las plantas son descompuestos más lentamente y por
organismos específicos; la lignina, ciertas grasas y taninos son materiales
considerados como los más resistentes a la descomposición.
35
Participan de ese ataque infinidad de microorganismos como bacterias,
hongos, actinomicetes, protozoarios, algas, además de vermes, insectos y sus
larvas.
Al principio de la descomposición, en la fase mesófila, predominan
bacterias y hongos mesófilos productores de ácidos. Luego, con la elevación de la
temperatura, comenzando la fase termófila, la población dominante será de
actinomicetes, bacterias y hongos termófilos o termotolerantes. Pasada la fase
termófila, el compost va perdiendo calor y retornando a la fase mesófila, pero con
otra composición química, puesto que los azúcares y el almidón ya han sido
consumidos por los microorganismos. Hongos y bacterias típicamente mesófilos
reaparecen. A medida que el compost va tomando la temperatura ambiente
pueden ser encontrados protozoarios, nematodos, hormigas, miriápodos,
lombrices e insectos diversos. Los microorganismos presentes en un compost
entre vivos y muertos pueden constituir hasta el 25% del peso total (Amigos de la
Tierra, 2006).
Propiedades del compost
Meneses (2007), menciona que el uso de composta en suelos agrícolas,
mejora las características físicas del mismo, ya que la materia orgánica favorece
36
la estabilidad de la estructura de los agregados del suelo, reduciendo la densidad
aparente y aumentando la porosidad y permeabilidad, así como también aumenta
la retención de agua en el suelo, aumenta el contenido de macro y
micronutrientes así como la capacidad de intercambio catiónico (C.IC), también
mejora la actividad biológica del suelo. Sbarato et. al. (2007) indica que otras de
las propiedades del compost es que regula el pH y la temperatura del suelo.
Cantero et al (2010) indica que la aplicación de composta es favorable en
la germinación de frijol. Widman et al (2005) menciona que la adición de
composta al suelo mejora las características del mismo, así como también mejoró
el tiempo y porcentaje de germinación de semilla de frijol y de tomate, igualmente
la mezcla de suelo y composta tuvo mejores resultados en el cultivo de frijol y
tomate que la mezcla de suelo y fertilizante. Ochoa et al (2009) evaluó el té de
composta en la producción de tomate en invernadero y concluyó que se puede
producir más de 18 kg m-2 de frutos de buen tamaño y mayor cantidad de sólidos
solubles con el uso del té.
Nieto et al (2002), indica que la aplicación de 25 t ha-1 de composta resulta
ser la más adecuada para el cultivo de chile en zonas áridas o semiáridas y la
dosis de 50 ton Ha-1 mejora las condiciones físicas del suelo.
37
Rodríguez et al (2009), afirman que el uso de composta y te de composta puede
ser considerado como un fertilizante alternativo para la producción orgánica.
2.3.1.3 Material vegetal
Gymnopodium floribundum var. Antigonoides (Ts'its'ilché)
Gymnopodium floribundum Rolfe pertenece a la familia Polygonaceae, es
un arbusto o árbol pequeño con tres metros de alto o más, con corteza
profundamente fisurada, hojas alternas y simples, de ovadas a elípticas. (Flores,
1994).
En el estado de Yucatán los usos más comunes que se le da al ts'its'ilché
es el de combustible y como melífera, (op. cit, 1994), sin embargo por ser un
arbusto con una alta cantidad de follaje y ser caducifolio, la hojarasca de esta
especie está siendo utilizada como un sustrato para el cultivo de diversas
especies hortícolas.
38
Leucaena leucocephala (Huaxín)
Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit, conocido comúnmente como
leucaena, tantan, güaje (en México), huaxín (en la América Central), zarcilla
(Puerto Rico) y por otros muchos nombres, es uno de los árboles leguminosos
más extensamente cultivados en el mundo. Este árbol semicaducifolio, adaptado
a una gran variedad de sitios en tierras bajas en el trópico y el subtrópico, ha sido
plantado en muchos países fuera de su área de distribución natural en la América
Central y el sur de la América del Norte. Dependiendo de la variedad, es ya sea
un árbol delgado y alto con una copa esparcida e irregular o un arbusto de
muchas ramas. La Leucaena se usa para una variedad de propósitos, incluyendo
madera, leña, forraje y abono orgánico (Parrota, 2000)
Buena productora de materia orgánica. Se logran producciones anuales de
23 toneladas/ha, en densidades de 66,600 árboles ha-1 y cosechas a intervalos de
60 días. Tiene capacidad para formar follaje fácilmente. Sus hojas tienen un alto
contenido de nitrógeno (4.3 % peso seco), (Zárate, 1987). Otra de las bondades
de esta especie es su condición de mejoradora de la fertilidad de los suelos, pues
tiene la propiedad de fijar el nitrógeno gaseoso de la atmósfera, a través de una
simbiosis con microorganismos bacterianos del género Rizobium (Colonia, 2006).
39
2.3.4. Fertilizantes inorgánicos
Los fertilizantes son compuestos inorgánicos (de origen mineral)
producidos industrialmente a partir de rocas y derivados del petróleo, contienen
uno o dos nutrientes que necesitan las plantas. Para que sean aprovechados es
necesario que exista suficiente agua en el suelo, así se disuelven y pueden ser
absorbidos por las raíces de las plantas (OEA, 1992)
Existen diferentes tipos de fertilizantes los cuales pueden ser: sólidos, son
los más utilizados; pueden estar en forma de polvo, en cristales o gránulos, los
líquidos, pueden ser simples, como las soluciones nitrogenadas, o compuestos,
como las soluciones binarias o terciarias y los gaseosos, los cuales sólo se utiliza
el amoníaco anhídrido.
Teniendo en cuenta los elementos nutritivos principales que son el
nitrógeno (N), el fósoro (P) y el potasio (K), los fertilizantes pueden clasificarse de
la siguiente manera:
Abonos simples
Abonos compuestos: a) de mezclas, b) complejos, que a su vez se
clasifican en binarios y terciarios.
40
Los abonos compuestos son los que contienen más de uno de los
elementos nutritivos primarios.
Se llama de mezcla cuando han sido obtenidos por una mezcla mecánica o
manual (los elementos nutritivos están juntos pero en partículas distintas).
Se llaman complejos cuando los distintos elementos pertenecen a una
misma fórmula química.
Estos abonos compuestos son binarios si poseen sólo dos elementos: N y
P, N y K, P y K. los ternarios poseen tres elementos: N, P, K (Rodríguez, 1996).
41
3.- DESARROLLO DEL PROYECTO
3.1. Localización del proyecto
El experimento se llevó acabo en el área de prácticas agrícolas ubicado en
terrenos del Instituto Tecnológico de Conkal, ubicado en el kilómetro 16.3 de la
antigua carretera Mérida-Motul.
3.1.1. Clima
La clasificación climática de Koppen modificada por García (1987) indica
que el clima presente en la zona es de tipo:
AWo”(x´) (i´)g;
3.1.2. Suelo
Los suelos predominantes en el área son: pedregosos o T´zekeles según la
nomenclatura maya y litosoles o rendzinas líticas según la clasificación
42
FAO/UNESCO. Estos suelos son muy delgados, permeables y ricos en materia
orgánica.
3.2. Colecta de material y elaboración de las compostas
3.2.1. Obtención de materia prima para la Composta
Para la elaboración de la composta, se utilizó como material verde, tallo y
hojas de huaxín (Leucaena leucocephala), el cual fue recolectado en el CESyRO
(Centro de Selección y Reproducción Ovina) perteneciente al I.T. de Conkal. El
material colectado se trituró con una picadora de motor a gasolina Marca
KOHLER y se llenaron 36 costales del material picado. Asimismo se colectaron 36
costales de hojarascas o mantillo de la planta silvestre Ts'its'ilché (Gymnopodium
floribundum var. Antigonoides) en el municipio de Baca, Yucatán; finalmente se
recolectó el estiércol en distintos lugares, el estiércol de ovino se adquirió en el
CESyRO (12 costales), el de Bovino (12 costales) en un rancho ubicado en el
municipio de Chicxulub pueblo y el estiércol de cerdo (12 costales) el cual se
recolectó en el área de producción denominada “la posta” del Instituto
Tecnológico de Conkal.
43
Todos los materiales obtenidos se trasladaron al área de compostaje del
Instituto Tecnológico de Conkal.
3.2.2. Elaboración de las compostas
Posteriormente a la adquisición de los materiales, se prosiguió con la
elaboración de las compostas, el método usado fue el de pastel. Se colocó
primeramente 4 costales de hoja seca y se humedeció agregándole agua con una
cubeta y un recipiente agujereado para hacer efecto lluvia, seguidamente se
agregó 4 bultos de tallos y hojas picadas de huaxín, se humedeció y finalmente
se agregó 4 costales del estiércol según el tratamiento determinado, el cual
también se humedeció, este procedimiento se realizó por 2 veces más, hasta
agotar 12 costales de cada material; finalmente se cubrió con una lona de color
claro para conservar la humedad.
La aireación de la pila fue mediante el volteo semanal de la misma, hasta la
novena semana en que se observó que estaba fría, de color oscuro y sin
diferenciarse los materiales iniciales.
44
3.3. Obtención de Material vegetal
El material vegetal utilizado para el experimento fue chile habanero criollo
(Capsicum chinense Jacq), las plántulas fueron adquiridas en un semillero
ubicado en el municipio de Conkal.
3.4. Preparación del terreno y abonado
La preparación del terreno consistió en el chapeo y deshierbo del área,
cortando toda la maleza y colocándola en la calle, esto con el fin de hacer un
acolchado natural, así como también se colocó el sistema de riego por goteo, esto
se hizo tres días antes del trasplante. Se removió el suelo para prepararon eras
de 30 cm de ancho por 15 m de largo que sirvieron como zona de cultivo.
El abonado consistió en aplicar el material compostado en las eras según
cada tratamiento, mismo que fue incorporado con la ayuda de un azadón. Como
medida general se utilizó una cubeta de plástico de capacidad de 20 L y la dosis
por metro lineal de cada era fue de una cubeta llena con composta.
45
3.5. Trasplante
El trasplante se realizó el día 3 de septiembre y previo a ello se remojó el
cepellón de las plántulas una solución de los fungicidas de Derosal 500D
(carbendazim) y Previcur N (propamocarb-clorhidrato) a una dosis de 1ml L-1 de
agua respectivamente, con la intención de prevenir el dampig off por el exceso de
humedad en el suelo.
3.6. Fertilización
La fertilización química para el caso tratamiento testigo, se realizó a los 7
días después del trasplante (d.d.t) y posteriormente cada tercer día, utilizando el
triple 19 (19 N- 19 P - 19 K) mediante la técnica de fertirriego manual, esto
consistió en mezclar 76 g del fertilizante triple 19 (3 g por planta) en una cubeta
de plástico con 12 L de agua y se aplicó 500 ml de la solución por planta.
Para los tratamientos con solo composta, la fertilización orgánica consistió
en elaborar un té de cada composta (según el tratamiento), dejando remojados
1k de composta en 18 L de agua en una cubeta de plástico, aplicando al suelo
cada tercer día 500 ml por planta de la parte líquida del té.
46
3.7. Manejo de plagas y enfermedades
El manejo de plagas se realizó mediante la aplicación de extractos
vegetales y jabón neutro biodegradable para lavado “Zote”. En la primera semana
del cultivo se aplicó cada tercer día el jabón a una dosis de 20 g disueltos en 20 L
de agua para combatir la mosquita blanca (Bemisia tabaci Genn.), así como
también en la sexta semana se aplicó el macerado de albahaca (Ocimum
basilicum) como repelente de la plaga antes mencionada.
En la semana 11 se aplicó un insecticida botánico a base de aceite
comestible y partes de la planta Ricinus comunis (higuerilla) a una dosis de 1mL
por 20 L de agua. Posteriormente se observó el control natural debido a las bajas
temperaturas que se presentaron.
3.8. Diseño experimental y tratamientos
Se evaluaron 4 tratamientos (Cuadro 2) en un diseño experimental de
bloques al azar con cuatro bloques de 15 m de longitud y distancia entre surco de
1.20 m.
47
Cuadro 2. Tratamientos evaluados en el experimento de chile habanero.
Número Tratamientos
1
2
3
4
Composta a base de hojarasca de G. floribundum (Ts'its'ilché)
+L. leucocephala (huaxín) picado + estiércol de ovino.
Composta a base de hojarasca de G. floribundum (Ts'its'ilché)
+L. leucocephala (huaxín) picado + estiércol de cerdo
Composta a base de hojarasca de G. floribundum (Ts'its'ilché)
+L. leucocephala (huaxín) picado + estiércol de bovino
Testigo solo fertilizante químico triple 19
Las parcelas fueron de 3.75 m de largo con 12 plantas por tratamiento.
Como parcela útil se tomaron las 6 plantas centrales de cada parcela, dejando
como orilla 3 plantas al principio y 3 al final. Para el análisis de datos, se utilizó el
programa estadístico para diseños experimentales FAUANL: versión 1.4
3.9. Variables de estudio
3.9.1. Altura de la planta
Esta variable se realizó con un flexómetro marca PRETUL, midiendo desde
el cuello de la planta hasta el ápice del tallo principal. Esta actividad inició a partir
48
de la primera semana después del trasplante, continuó semanalmente y finalizó
en la semana once (77 días después del trasplante).
3.9.2. Diámetro del tallo
La medición del diámetro de la base del tallo se realizó con un vernier
manual de acero de 152 mm marca PRETUL. Esta actividad inició a partir de la
primera semana después del trasplante, continuó semanalmente y finalizó en la
semana once (77 días después del trasplante).
3.9.3. Días a floración
Esta variable se midió a partir del día del trasplante hasta que se obtuvo el
50 por ciento de floración por tratamiento.
3.9.4. Rendimiento de fruto fresco
Se pesarán los frutos frescos de cada tratamiento después de cada corte y
se clasificarán los de primera, segunda y tercera. Para el pesaje se utilizará una
báscula convencional marca Mercury de capacidad de 10 kilogramos.
49
4.-RESULTADOS, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1. Resultados
4.1.1. Altura de la planta
En el análisis de varianza (Cuadro 3) efectuado para la variable de altura
de la planta, reflejó diferencia estadística significativa (P<0.05) entre los
tratamientos, esto se corrobora con la prueba de medias DMS (Cuadro 4) con un
nivel de significancia del 5%, lo cual indica que el tratamiento composta a base de
hojarasca de G. floribundum (Ts'its'ilché) +L. leucocephala (huaxín) picado +
estiércol de ovino (T1) y el tratamiento testigo sólo fertilizante químico triple 19
(T4), son estadísticamente iguales, y los tratamientos de composta a base de
hojarasca de G. floribundum (Ts'its'ilché) +L. leucocephala (huaxín) picado +
estiércol de cerdo (T2) y composta a base de hojarasca de G. floribundum
(Ts'its'ilché) +L. leucocephala (huaxín) picado + estiércol de bovino (T3) son
estadísticamente distintos.
50
Cuadro 3. Análisis de varianza de la variable altura de la planta
F.V G.L S.C C.M F.C P>F
Trat.
Bloq.
E.E
Total
3
3
9
15
41.937500
90.236328
69.169922
201.343750
13.979167
30.078775
7.685547
1.8189
3.9137
0.213*
0.048*
Nota : *=es significativo , ns=no es significativo
Cuadro 4. Prueba DMS (p< 0.05) de la variable altura de la planta
Tratamiento Media (cm) DMS
T1.-G. floribundum +L. leucocephala picado +
estiércol de ovino.
T2.- G. floribundum +L. leucocephala picado +
estiércol de cerdo
T3.- G. floribundum +L. leucocephala picado +
estiércol de bovino
T4.-Testigo solo fertilizante químico triple 19
26.220001
28.787001
24.267502
26.951000
ab
a
b
ab
Nota: letras iguales significa que son estadísticamente iguales, letras distintas significa que hay variación
51
Entre los tratamientos evaluados el que mayor altura promedio presentó
fue el tratamiento composta a base de hojarasca de G. floribundum (Ts'its'ilché)
+L. leucocephala (huaxín) picado + estiércol de cerdo (T2), alcanzando 28.79 cm.
El tratamiento testigo (T4) y el tratamiento de Composta a base de hojarasca de
G. floribundum (Ts'its'ilché) +L. leucocephala (huaxín) picado + estiércol de ovino
(T1), alcanzaron alturas estadísticamente iguales con 26.95 cm y 26.22 cm
respectivamente, siendo el de menor resultado el tratamiento de Composta a
base de hojarasca de G. floribundum (Ts'its'ilché) +L. leucocephala (huaxín)
picado + estiércol de bovino (T3), obteniendo una altura promedio de 24.27 cm.
En la figura 1 se muestra el comportamiento semanal de la altura de la planta de
chile habanero.
T1.-G. floribundum +L. leucocephala picado + estiércol de ovino.
T2.- G. floribundum +L. leucocephala picado + estiércol de cerdo
T3.- G. floribundum +L. leucocephala picado + estiércol de bovino
T4.- Fertilizante químico triple 19
Figura 1: Comportamiento semanal de la altura de la planta de chile habanero
52
4.1.2. Diámetro del tallo
En el análisis de varianza (cuadro 5) realizado para la variable de diámetro
de tallo, se reflejó diferencia estadística significativa (P<0.05) entre los
tratamientos, esto se corrobora con la prueba de medias DMS (Cuadro 6) con un
nivel de significancia del 5%, lo cual indica que el tratamiento T2 y T4 son
estadísticamente iguales y los tratamientos T1 y T3 son estadísticamente
diferentes.
Cuadro 5. Análisis de varianza de la variable diámetro del tallo
F.V G.L S.C C.M F.C P>F
Trat.
Bloq.
E.E
Total
3
3
9
15
4.044617
1.443634
3.463931
8.892181
1.348206
0.481211
0.378215
3.5647
1.2723
0.060*
0.342*
Nota: *=es significativo , ns=no es significativo
Cuadro 6. Prueba de DMS (p< 0.05 ) de la variable diámetro del tallo
Tratamiento Media (mm) DMS
T1
T2.
T3
T4.
4.677000
5.271500
4.155000
5.419500
b
a
c
a
Nota: letras iguales significa que son estadísticamente iguales, letras distintas significa que hay variación
53
Entre los tratamientos evaluados para la variable de diámetro de tallo los
tratamientos T2 y T4 obtuvieron diámetros estadísticamente iguales con valores
de 5.27 mm y 5.41 mm respectivamente, seguidos de los tratamientos T1 y T3
obteniendo diámetros estadísticamente iguales con valores de 4.68 y 4.15
respectivamente. En la figura 2 se puede observar Comportamiento semanal del
diámetro del tallo de la planta de chile habanero
T1.- G. floribundum +L. leucocephala picado + estiércol de ovino.
T2.- G. floribundum +L. leucocephala picado + estiércol de cerdo
T3.- G. floribundum +L. leucocephala picado + estiércol de bovino
T4.- Fertilizante químico triple 19
Figura 2. Comportamiento semanal del diámetro del tallo de la planta de chile
habanero
4.1.3 Días a floración
Para la variable días a floración, el tratamiento que mejor resultados dio fue
el T4 floreciendo el 50 % de las plantas a los 47 días después del trasplante
54
(d.d.t) seguido del tratamiento T2 que floreció a los 56 d.d.t. Para los tratamientos
T1 y T4 hubo floración pero ésta no llegó al 50% requerido para contabilizar los
días.
4.1.4 Rendimiento de fruto fresco
La variable rendimiento no se midió, ya que sólo el tratamiento testigo (T4)
presentó fructificación temprana, sin embrago el fruto no alcanzó su madurez
fisiológica para la cosecha al término del periodo oficial de la residencia
profesional
4.2. Conclusiones
Solamente se harán respecto a las variables concluidas exceptuando el
rendimiento.
De este trabajo se concluye que para las variables altura de la planta y
diámetro del tallo, todos los tratamientos son estadísticamente iguales.
55
De las compostas evaluadas, la que sobresalió fue la composta a base de
hojarasca de G. floribundum (Ts'its'ilché) +L. leucocephala (huaxín) picado +
estiércol de cerdo obteniendo el valor más elevado en la variable altura de la
planta con un promedio 28.79 cm, y para la variable diámetro del tallo, el testigo
con solo fertilizante químico(T4) obtuvo el valor más elevado con 5.41 mm.
Para el cultivo de chile habanero, se obtendrán los mismos resultados
aplicando fertilización química o fertilización orgánica.
4.3 Recomendaciones
Realizar el experimento en condiciones protegidas, ya que los factores
climáticos y así como las plagas y enfermedades, pudieron afectar la respuesta
de los tratamientos.
Se recomienda hacer el análisis bromatológico a las compostas para saber
la concentración de nutrientes que aportan al suelo.
56
También evaluar otros materiales de origen vegetal y animal propios de la
región que puedan ser aprovechados como materia prima para composta o como
sustratos en los medios de cultivo.
57
5. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Amigos de la tierra. (2006). Curso de compostaje domestico. Madrid, España
Anónimo. (2003). Cátedra de fertilidad de suelos.
Andrew V. K. D. (2002). Evaluación de abonos orgánicos y biofertilizantes líquidos
para el desarrollo de plántulas de tomate (Licopersicon sculentum Mill.)
bajo el sistema de cultivo protegido en Panamá. Tesis para obtar el titulo
de: Magister scientiae. Asesor: Ali Moslemi Ph.D. Editorial: CATIE.
Turrialba, Costa Rica.
Bellapart V.C., Anamo M.L., Burés O. (1996). Nueva agricultura biológica. Mundi-
Prensa. Madrid, Barcelona, México
Bueno M.P., Díaz, M. J.; en Moreno C. J. y Moral H., Raúl. (2008). Compostaje.
Mundi-Prensa. Madrid, Barcelona, México. Pp. 93-102
Brechelt, A. (2008). El compost como abono orgánico. Fundación Agricultura y
Medio Ambiente (FAMA). Santo Domingo, Republica Dominicana.
Cantero F. A., Bailon M. R., Villanueva A. R., Calixto M. M. C., Robles M. F.
(2010).efecto de la aplicación de composta elaborada con residuos de
áreas verdes y sus efectos en la germinación de maíz (Zea mays) y frijol
58
(Phaseolus vulgaris). Instituto Politecnico Nacional. Distrito Federal,
México.
Chel C. R. J. (2000). Obtención de sustrato orgánico por medio de composteo de
excretas porcinas y malezas. Tesis para obtener el título de Licenciado en
Biología con especialidad en Agroecología. Asesor: Gaspar Martín Pereyda
Pérez. Editorial, Instituto Tecnológico Agropecuario No. 2. Conkal, Yucatán,
México.
Colonia B. (2006). Leucaena leucocephala. E.E.A. INTA
Córdova M. C. A. (2006) Estudio de factibilidad técnico-económica para instalar
una planta de compostaje, utilizando desechos vegetales urbanos.
Memoria para optar el título de Ingeniero Forestal. Profesor guía: Manuel
Rodríguez Rojas. Editorial: Universidad de Chile. Santiago, Chile.
Díaz R., Malvárez G., Zorrilla, Ana. (1998). De residuo a recurso: bioreciclaje de
cáscara de arroz en los humedales del este. PROBIDES. Rocha, Uruguay.
Dzib E. R., Uribe V. G. (2004). Fuentes de fertilizantes y su respuesta en el
rendimiento y calidad de chile habanero. Primera convención mundial de
chile 2004. INIFAP, CIRSE. Uxmal Yucatán, México.
Flores, J. S. (1994). Tipos de vegetación de la península de Yucatán. UADY.
Sostenibilidad Maya. Etnoflora yucatanense No.3
59
Guerrero G. A. (1996). El suelo, los abonos y la fertilización de los cultivos.
Madrid, Barcelona, México. Editorial Mundi-Prensa. Reimpresión. p. 44
Interián K. V. M. (2009). Crecimiento, Arquitectura y anatomía de especies
forestales en una selva baja caducifolia del sur de Yucatán. Tesis para
obtener el título de Doctor en Ciencias. Asesor: angélica Romero
Manzanares. Editorial, Colegio de Postgraduados. Montecillo, Texcoco,
Edo de México
Kam G. M. C., Matey C. L. P., Rivero T. A. I. (2001). Cultivo de chile (Capsicum
annum). Instituto Tecnologico Agropecuario No. 2. Conkal, Yucatán.
Lampkin N., 1998, Agricultura ecológica, , editorial Mundi-Prensa, primera edición.
Madrid pp 56-70
Luna V. A.; García S. M. L., Rodríguez D. E., Pedro C. J., Aceves E. T. de J.,
Escalante M., R., Vázquez N. J. (2009). Evaluación de diferentes
compostas tipo bocashi elaboradas con estiércol de bovino, cerdo, ovino y
conejo. Universidad de Guadalajara. Guadalajara, México.
Méndez G. V. (2003). Evaluación y manejo de fertilizantes orgánicos en el cultivo
de chile habanero. INIFAP. Uxmal, Yucatán.
Menenses M. J.J. (2007). El compostaje. Agro books.
60
Nieto G. A., Murillo A. B., Troyo D. E., Larrinaga, Mayoral J. Á., García H. J. L.
(2002). El uso de compostas como alternativa ecológica para la producción
sostenible del chile (Capsicum annum l.) en zonas áridas. Interciencia,
agosto, año/vol. 27, número 008. Caracas, Venezuela.
Ochoa M. E. Figueroa V. U., Cano R. P., Preciado R. P.; Moreno R, A.; Rodríguez
D. N. (2009). Té de composta como fertilizante orgánico en la producción
de tomate (Licopersicon sculentum mil.) en invernadero. Revista Chapingo.
Serie horticultura, Vol. 15, Núm. 3, septiembre-diciembre, 2009.
Universidad Autónoma Chapingo, México
OEA. (1992). Fertilización. Cuadernos de trabajo. CREFAL
Olivares S. E. (1989). Paquete de diseños experimentales FAUANL versión 1.4.
Facultad de agronomía UANL. Marín, Nuevo León.
Parrota J. A. (2000). Leucaena Leucocephala (Lam.) de Wit.
Pedraza G. C. (2008). Fertilización. Uso del estiércol. Tecnología practica,
ganadería y praderas. INIA. Santiago, Chile.
Picado J., Añasco A. (2005). Agricultura orgánica. Costa Rica
Plaster E.J. (2000). La ciencia del suelo y su manejo. Paraninfo. Madrid, España.
61
Ramón V. A., Roda, F. (2007). El control orgánico de plagas y enfermedades de
los cultivos y la fertilización natural del suelo. Guía practica para los
campesinos en el bosque seco. Naturaleza & cultura internacional, Groen
Hart. Perú y ecuador.
Roberts T. L. (2001). Breves agronómicas. El estiércol, almacén de nutrientes
para las plantas.
Rodríguez D. N., Cano R. P., Figueroa V. U., Favela C. E., Moreno R. A.; Márquez
H C., Ochoa M. E., Preciado R. P. (2009). Uso de abonos orgánicos en la
producción de tomate en invernadero. Terra Latinoamericana No. 27.
Torreón Coahuila, México.
Rodríguez S. F. (1996). Fertilizantes: Nutrición Vegetal. AGT Editor S.A. Tercera
reimpresión. México.
Salazar S. E., Vázquez V. C., Leos R. J. A., Fortis H. M.; Montemayor T. J. A.,
Figueroa V. R., López M. J. D. (2004). Mineralización del estiércol bovino y
su impacto en la calidad del suelo y la producción de tomate (Lycopersicum
sculentum Mill) bajo riego sub-superficial. Revista internacional de Botánica
Experimental. Argentina
Sbarato M. V., Sbarato, R. D., Ortega J. E. (2007). Alternativas técnicas para el
manejo de los RSU. Compostaje.
62
Simpson K. (1991). Abonos y Estiércoles. ACRIBIA. España.
Sistema de Información Alimentaria y de consulta (SIACON), (2009). SAGARPA.
Soria F. M. J. (1996). Tecnología para la producción de hortalizas a cielo abierto
en la península de Yucatán. DEGETA.
Sztern D.; Pravia M. A. (1999). Manual para la elaboración de compost. Bases
conceptuales y procedimientos. Organización panamericana de la salud
(OPS). Uruguay.
Urbano T. P. (1992). Tratado de fitotecnia general. Mundi-Prensa. Madrid,
España.
VIFINEX. (2003). Producción ecológica con énfasis en cultivos tropicales.
Seminario de producción ecológica con énfasis en cultivos tropicales y miel.
Petén, Guatemal, 2003
Widman A. F., Herrera R. F., Cabañas B. D. D. (2005). El uso de compostas
provenientes de residuos sólidos municipales como mejorador de suelos en
Yucatán. UADY. Mérida Yucatán, México.
Zárate. (1987). Leucaena leucocephala. Phytologia No. 63