evaluaciÓn de abono orgÁnico de residuos agropecuarios en cultivos de...

14
agron. 22(1): 44 - 57, 2014 ISSN 0568-3076 EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE Pisum sativum Y Solanum phureja Diana Ruano-Uscategui* y Álvaro Trejo-Castro** * Ingeniera Agroindustrial. Investigadora Corporación para la Investigación Aplicada al Desarrollo “CIAD”. Pasto, Colombia. Correo electrónico: [email protected] **Ingeniero Agroindustrial. Córdoba-Nariño, Colombia. Correo electrónico: [email protected] Recibido: mayo 26 de 2014 ; aprobado: junio 5 de 2014 RESUMEN En las actividades agropecuarias desarrolladas en el departamento de Nariño se producen residuos orgánicos que al no ser dispuestos de forma adecuada pueden generar problemas de contaminación ambiental. Estos residuos son susceptibles de transformación y una de las alternativas más utilizadas es la técnica de compostaje. En este estudio se utilizó un diseño de experimentos completamente al azar, con tres tratamientos y pruebas por triplicado, para la producción de abono a partir de residuos de plaza de mercado y de cultivo de arveja, en donde se varió la fuente de estiércol utilizada. Los tratamientos fueron inoculados con una solución de microorganismos eficientes. Las variables de respuesta fueron: rendimiento del proceso de compostaje, tiempo de estabilización del abono y efectividad en campo en los cultivos de arveja (número de vainas por planta, número de granos por vaina y rendimiento por parcela) y papa amarilla (porcentaje de papa gruesa y rendimiento por parcela). En el proceso de compostaje el mejor tratamiento fue el abono producido con estiércol de cuy y de ganado bovino al presentar un rendimiento de 41,23% y un tiempo de estabilización de 50 días. En la prueba de campo se presentaron diferencias significativas al analizar el número de vainas por planta y el rendimiento en el cultivo de arveja, y el rendimiento en el cultivo de papa amarilla. Los tratamientos que tuvieron aplicación de abono orgánico (5 ton/ha) presentaron mejores resultados en comparación con el testigo en el que se aplicó solamente fertilizante químico, pero sin diferencias entre ellos. Palabras clave: compost, microorganismos del suelo, materia orgánica, fertilidad, rendimiento de cultivos. ABSTRACT EVALUATION OF AGRICULTURAL WASTE ORGANIC FERTILIZER IN CULTIVATION OF Pisum sativum AND Solanum phureja In agricultural activities developed in the department of Nariño are produced organic wastes. This wastes aren’t disposed properly and could generate environmental pollution problems. These residues can be transformed and one of the most used alternatives is the technique of composting. In this study, a completely randomized experimental design with triplicate tests was developed, with three treatments of organic fertilizer production, obtained from marketplace waste, pea crop residues, and the source of dung used was varied. Treatments were inoculated with a solution of effective microorganisms. The response variables were the yield of composting process, organic fertilizer stabilization time and effectiveness in pea crop (number of pots per plant, number of grains per pot and yield per plot) and yellow potato crop (thick potato percentage and yield per plot). In the composting process the best treatment was the organic fertilizer produced with bovine and guinea pig dung, because it had a yield of 41.23% and a stabilization period of 50 days. In the field test, significant differences was presented with the analysis of number of pods per plant and yield per plots in pea crop, and yield per plots in yellow potato crop. Treatments with organic fertilizer application (5 tons/hectare) had best results than control treatment with chemical fertilizer application, but without differences among them. Key words: compost, soil microorganisms, organic matter, fertility, crop yield Ruano-Uscategui, D. & Trejo-Castro, Á. 2014. Evaluación de abono orgánico de residuos agropecuarios en cultivos de Pisum sativum y Solanum phureja. Revista Agronomía. 22(1): 44-57.

Upload: vuongdung

Post on 13-Oct-2018

219 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE …agronomia.ucaldas.edu.co/downloads/Agronomia22(1)_5.pdf · 2016-05-23 · con estiércol de cuy y de ganado

agron. 22(1): 44 - 57, 2014ISSN 0568-3076

EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE Pisum sativum Y Solanum

phureja

Diana Ruano-Uscategui* y Álvaro Trejo-Castro**

* Ingeniera Agroindustrial. Investigadora Corporación para la Investigación Aplicada al Desarrollo “CIAD”. Pasto, Colombia. Correo electrónico: [email protected]

**Ingeniero Agroindustrial. Córdoba-Nariño, Colombia. Correo electrónico: [email protected]

Recibido: mayo 26 de 2014 ; aprobado: junio 5 de 2014

ResUMeN

En las actividades agropecuarias desarrolladas en el departamento de Nariño se producen residuos orgánicos que al no ser dispuestos de forma adecuada pueden generar problemas de contaminación ambiental. Estos residuos son susceptibles de transformación y una de las alternativas más utilizadas es la técnica de compostaje. En este estudio se utilizó un diseño de experimentos completamente al azar, con tres tratamientos y pruebas por triplicado, para la producción de abono a partir de residuos de plaza de mercado y de cultivo de arveja, en donde se varió la fuente de estiércol utilizada. Los tratamientos fueron inoculados con una solución de microorganismos eficientes. Las variables de respuesta fueron: rendimiento del proceso de compostaje, tiempo de estabilización del abono y efectividad en campo en los cultivos de arveja (número de vainas por planta, número de granos por vaina y rendimiento por parcela) y papa amarilla (porcentaje de papa gruesa y rendimiento por parcela). En el proceso de compostaje el mejor tratamiento fue el abono producido con estiércol de cuy y de ganado bovino al presentar un rendimiento de 41,23% y un tiempo de estabilización de 50 días. En la prueba de campo se presentaron diferencias significativas al analizar el número de vainas por planta y el rendimiento en el cultivo de arveja, y el rendimiento en el cultivo de papa amarilla. Los tratamientos que tuvieron aplicación de abono orgánico (5 ton/ha) presentaron mejores resultados en comparación con el testigo en el que se aplicó solamente fertilizante químico, pero sin diferencias entre ellos.

Palabras clave: compost, microorganismos del suelo, materia orgánica, fertilidad, rendimiento de cultivos.

aBstRaCt

evaLUatiON OF aGRiCULtURaL Waste ORGaNiC FeRtiLiZeR iN CULtivatiON OF

Pisum sativum aND solanum phureja

In agricultural activities developed in the department of Nariño are produced organic wastes. This wastes aren’t disposed properly and could generate environmental pollution problems. These residues can be transformed and one of the most used alternatives is the technique of composting. In this study, a completely randomized experimental design with triplicate tests was developed, with three treatments of organic fertilizer production, obtained from marketplace waste, pea crop residues, and the source of dung used was varied. Treatments were inoculated with a solution of effective microorganisms. The response variables were the yield of composting process, organic fertilizer stabilization time and effectiveness in pea crop (number of pots per plant, number of grains per pot and yield per plot) and yellow potato crop (thick potato percentage and yield per plot). In the composting process the best treatment was the organic fertilizer produced with bovine and guinea pig dung, because it had a yield of 41.23% and a stabilization period of 50 days. In the field test, significant differences was presented with the analysis of number of pods per plant and yield per plots in pea crop, and yield per plots in yellow potato crop. Treatments with organic fertilizer application (5 tons/hectare) had best results than control treatment with chemical fertilizer application, but without differences among them.

Key words: compost, soil microorganisms, organic matter, fertility, crop yield

Ruano-Uscategui, D. & Trejo-Castro, Á. 2014. Evaluación de abono orgánico de residuos agropecuarios en cultivos de Pisum sativum y Solanum phureja. Revista Agronomía. 22(1): 44-57.

Page 2: EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE …agronomia.ucaldas.edu.co/downloads/Agronomia22(1)_5.pdf · 2016-05-23 · con estiércol de cuy y de ganado

45ag

ron.

22(

1): 4

4 - 5

7, 2

014

Evaluación de abono orgánico de residuos agropecuarios en cultivos de Pisum sativum y Solanum phureja

iNtRODUCCiÓN

Los residuos orgánicos generados en las diversas actividades económicas generan considerables impactos sobre el medio ambiente si no son sometidos a un tratamiento adecuado. Los residuos agropecuarios, en la mayoría de ocasiones, se adicionan sin procesar al suelo contribuyendo a la aparición de plagas; se desechan o se queman, como es el caso de los residuos del cultivo de arveja.

El uso de este tipo de residuos orgánicos transformados mediante el compostaje, es cada vez más importante en las técnicas de gestión sostenible de la agricultura y el medio ambiente. El compost tiene un gran potencial para el reciclaje de carbono y nutrientes, que de otra manera tendrían que ser eliminados, para mejorar la eficiencia energética de los sistemas de cultivo, y para contribuir a la captura de carbono del suelo (Celano et al., 2012). El compostaje, al ser un proceso exotérmico, tiene la capacidad de esterilizar la materia orgánica, reduciendo la cantidad de microorganismos patógenos al mínimo, condición necesaria para la producción de alimentos para consumo humano. Además, el compostaje es un proceso eficiente, ambientalmente seguro y rentable para reciclar los residuos vegetales en los ciclos productivos. Los beneficios de estos compost podrían incluir su capacidad para mediar la supresión de patógenos de plantas transmitidos por el suelo con un impacto significativo en el manejo del cultivo ecológico (Pane et al., 2013).

Los residuos agropecuarios han sido objeto de diversos estudios para su transformación en abono orgánico. Cerrato et al. (2006) evaluaron el tiempo de estabilización de dos bokashis, el primero elaborado a partir de los desechos y raquis de banano y el segundo a partir de excretas bovinas y aserrín, con adición de EM (Microorganismos Eficientes). La evaluación permitió determinar que las diferencias en los tiempos de estabilización y en la calidad de los dos productos se deben a las características de los procesos de elaboración de los mismos, específicamente al uso de una fuente de nitrógeno (N) adecuada.

En República Dominicana se determinaron las características fisicoquímicas y microbiológicas de las enmiendas orgánicas de mayor uso, así como las fuentes utilizadas para su preparación. Los mayores contenidos en promedio de materia orgánica, nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca) y magnesio (Mg) se encontraron en enmiendas elaboradas con residuos animales en relación a los vegetales, por lo que se recomienda que al momento de elaborar enmiendas orgánicas deben incorporarse materiales de origen animal con la finalidad de obtener un producto con mayor valor nutricional (Pérez et al., 2008).

La adición de microorganismos ha sido muy útil en el estudio del proceso de compostaje. Cariello et al. (2007) demostraron que microorganismos endógenos identificados como Bacillus subtillis, Pseudomonas fluorescens y Aspergillus fumigatus usados como inóculo lograron acelerar el proceso de compostaje de residuos sólidos urbanos, alcanzando características de estabilidad y madurez, cuatro semanas antes de la pila control sin inoculación.

Ur ibe e t a l . (2001) demostraron que los microorganismos eficaces (mezcla de levaduras, actinomicetos, bacterias acidolácticas y fotosintéticas) utilizados de forma adecuada reducen no solo la contaminación del microambiente (control de malos olores, moscas y biopatógenos), sino que también mejoran la calidad de abono elaborado a partir del estiércol de aves de jaula, aceleran la estabilización del proceso y disminuyen el impacto ambiental causado por este tipo de explotaciones. Por otra parte, la adición de especies de Trichoderma en procesos de compostaje, constituye una técnica generalizada utilizada para controlar diferentes enfermedades de las plantas (Blaya et al., 2013).

Con el uso de estos productos que aportan gran cantidad de materia orgánica, se pueden mejorar las características físicas, químicas y biológicas del suelo, favoreciendo el crecimiento microbiano a través de una mayor oxigenación y dar una mayor estabilidad al

Page 3: EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE …agronomia.ucaldas.edu.co/downloads/Agronomia22(1)_5.pdf · 2016-05-23 · con estiércol de cuy y de ganado

46Diana Ruano-Uscategui y Álvaro Trejo-Castro

sistema, permitiendo a su vez, obtener productos más sanos para el consumo y disminuir la dependencia de los cultivos a fertilizantes químicos. Donn et al. (2014) evidenciaron experimentalmente que la mejora de la fertilidad del suelo por la adición de compost tiene un impacto positivo sobre el crecimiento de las raíces de las plantas, y esto a su vez, en la estabilización del suelo en pendientes.

Su elaboración trae beneficios directos e indirectos en la producción agrícola, en la mano de obra que se requiere, la posibilidad de obtener productos más sanos contribuyendo a la sostenibilidad y competitividad del campo. Según Liu et al. (2013), los agricultores deberían fomentar la aplicación de abono orgánico para mantener la sustentabilidad de los agroecosistemas, ya que el manejo de abono orgánico incrementa de manera significativa los macroagregados estables del suelo, e incrementa la eficiencia de uso de agua.

Killi y Kadvir (2013) evaluaron el potencial del compost obtenido de residuos sólidos de oliva usado como fertilizante, con un óptimo impacto en cultivos con una aplicación entre 100 a 210 ton/ha. Por su parte, Jannoura et al. (2013) obtuvieron que la aplicación a corto plazo de estiércol de caballo y compost estimula en gran medida la biomasa microbiana del suelo, C, N, P, ergosterol fúngico y la evolución de CO2, pero no logra estimular la productividad de los cultivos actuales. Por ello, nace

la necesidad de crear sistemas que apliquen tanto abono orgánico como fertilizantes inorgánicos que permitan mejorar y conservar las características de los suelos y mantener el rendimiento de los cultivos.

Con esta investigación se busca determinar una forma adecuada de aprovechar los residuos agropecuarios de forma ambientalmente sostenible y brindar una alternativa para la nutrición y recuperación de cultivos y suelos, la disminución de los altos costos de producción en el campo y lograr un incremento de la competitividad del sector agrícola.

MateRiaLes Y MÉtODOs

Recolección de materias primas

Los residuos de plaza de mercado, residuos de cultivo de arveja y estiércol de diversas especies fueron obtenidos en el municipio de Córdoba (Nariño), localizado a 00º51’18” de latitud Norte y 77º31’16” de longitud Oeste.

Proceso de compostaje

Inicialmente, se realizó un análisis fisicoquímico para conocer las características de las materias primas y calcular la relación carbono/nitrógeno (C/N). Los resultados se muestran en la Tabla 1.

tabla 1. Contenido de carbono y nitrógeno de las materias primas utilizadas

MATERIA PRIMAHumedad(% p/p)

Materia seca (% p/p)

Cenizas (% p/p)

Carbono (% p/p)

Nitrógeno (% p/p)

C/N

Aserrín 21 79 50 0,1 500

Cuyinaza + bovinaza 35,92 64,08 65,51 10,58 1,3 8,14

Gallinaza 30 70 24 2 12

Pollinaza 62,28 37,72 33,91 28,33 1,5 18,89

Residuos vegetales 50,24 49,76 4,94 36,65 1,75 20,94

Page 4: EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE …agronomia.ucaldas.edu.co/downloads/Agronomia22(1)_5.pdf · 2016-05-23 · con estiércol de cuy y de ganado

47ag

ron.

22(

1): 4

4 - 5

7, 2

014

Evaluación de abono orgánico de residuos agropecuarios en cultivos de Pisum sativum y Solanum phureja

La relación (C/N) inicial para cada tratamiento fue calculada de acuerdo a lo mencionado por Richard y Trautmann (1996), usando la Ecuación 1.

(1)

Donde R es la relación C/N de la mezcla; Qn es la masa del material n (peso húmedo); Cn es el porcentaje de carbono del material n; Nn es el porcentaje de nitrógeno del material n; y Mn es el contenido de humedad del material n.

En los tratamientos se mantuvo constante la composición del material vegetal utilizado (residuos de plaza de mercado y residuos de cultivo de arveja en proporción de 36 y 64% respectivamente, de acuerdo a la disponibilidad en el municipio) y se varió el material de origen animal (estiércol correspondiente a pollinaza para T1, gallinaza para T2 y cuyinaza + bovinaza para T3), de acuerdo a su disponibilidad en la región y las características específicas que podría brindar al producto final.

Las pilas se conformaron con 80% de material vegetal y 20% de material de origen animal, con una relación C/N de 20,66 para T1, 20,29 para T2 y 20,65 para T3. Dado que los tratamientos que incluyen cuyinaza + bovinaza y gallinaza presentaron bajo contenido de carbono fue necesario adicionar aserrín como factor de corrección para llegar a una relación C/N correcta.

El proceso de compostaje se realizó en una caseta de biodegradación tipo invernadero, en donde se mantuvo una temperatura promedio de 20ºC. Las pilas de compostaje, de 0,7 ton, se inocularon con una solución de EM de 50 L por ton de material fresco durante el proceso (al inicio se aplicó 20 L de solución y en los tres primeros volteos 10 L cada uno).

Durante el proceso de compostaje se realizó control de humedad, pH y temperatura con el fin de monitorear el correcto desarrollo de las etapas. La humedad adecuada se examinó de forma empírica

usando la prueba del puño. El pH se midió con una cinta con un rango de 0 a 16 y la temperatura con un termómetro de punzón.

evaluación en campo

La evaluación de los productos obtenidos se realizó en cultivos de arveja y papa amarilla, en el municipio de Córdoba, con una altitud de 2867 msnm, temperatura promedio de 12ºC y precipitación promedio anual de 1020 mm.

En las pruebas realizadas para el cultivo de arveja se utilizó semilla certificada variedad Sindamanoy, adquirida en la Federación Nacional de Cereales (FENALCE). Para el cultivo de papa amarilla se utilizó semilla variedad yema de huevo facilitada por productores de la zona. El control de plagas y enfermedades se realizó de manera tradicional con el uso de productos químicos.

arveja. La dosis aplicada en el momento de la siembra fue de 4,48 kg de abono orgánico por parcela de arveja cultivada, equivalente a 5 ton/ha. Para todas las parcelas se aplicó fertilizante químico 10-30-10 en una proporción de 150 kg por ha, según lo indicado por Zamorano et al. (2008), equivalente a 134 g por parcela.

Las parcelas fueron conformadas por 4 surcos de arveja separados entre sí por 1,4 m, con una distancia entre plantas de 20 cm. La evaluación se realizó de acuerdo al número de vainas por plantas, número de granos por vaina y el rendimiento por parcela.

Papa amarilla. La dosis aplicada al momento de la siembra fue 4,32 kg por parcela, equivalente a 5

Page 5: EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE …agronomia.ucaldas.edu.co/downloads/Agronomia22(1)_5.pdf · 2016-05-23 · con estiércol de cuy y de ganado

48Diana Ruano-Uscategui y Álvaro Trejo-Castro

ton/ha. En todas las parcelas se aplicó 0,4321 kg de fertilizante 15-15-15 al momento de retape y la desyerba.

Las parcelas fueron conformadas por 4 surcos, con distancia entre ellos de 90 cm y distancia entre plantas de 30 cm. La evaluación se realizó de acuerdo al porcentaje de papa gruesa obtenida (tubérculos con peso mayor a 40 g de acuerdo a los requerimientos comerciales) y el rendimiento por parcela.

Diseño experimental

Para el proceso de compostaje se utilizó un diseño de experimentos completamente al azar, con pruebas por triplicado, en donde se compararon tres tratamientos de producción de abono a partir de residuos sólidos orgánicos. Los tratamientos se muestran en la Tabla 2.

tabla 2. Esquema de tratamientos realizados

tratamientos Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3

T1. Residuos vegetales + pollinaza.

T2. Residuos vegetales + gallinaza

T3. Residuos vegetales + cuyinaza + bovinaza

En la evaluación en campo se realizó un diseño de experimentos completamente al azar con tres repeticiones. La prueba fue realizada mediante la aplicación del diagrama que se indica en la Figura 1,

en donde se obtuvieron 12 parcelas experimentales, siendo I, II y III las repeticiones realizadas para cada abono.

Figura 1. Distribución de parcelas aplicada para evaluación en campo.

La matriz del diseño de experimentos y el tratamiento estadístico de los datos se realizaron con ayuda del programa estadístico Statgraphics Plus 5.0. Para determinar si existe diferencia entre tratamientos se

utilizó la técnica de Análisis de Varianza (ANOVA) y la prueba de la mínima diferencia significativa LSD de Fisher, con un nivel de confianza del 95%.

Page 6: EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE …agronomia.ucaldas.edu.co/downloads/Agronomia22(1)_5.pdf · 2016-05-23 · con estiércol de cuy y de ganado

49ag

ron.

22(

1): 4

4 - 5

7, 2

014

Evaluación de abono orgánico de residuos agropecuarios en cultivos de Pisum sativum y Solanum phureja

ResULtaDOs Y DisCUsiÓN

Proceso de compostaje

La evaluación del proceso en cada tratamiento se realizó de acuerdo al rendimiento del proceso y el tiempo de estabilización del producto.

tiempo de estabilización del compost

El tiempo de estabilización del compost se tomó teniendo en cuenta la disminución de la temperatura,

tomando la temperatura ambiental (20ºC) como referencia para determinar el final del proceso.

El valor P obtenido en el análisis de varianza ANOVA es igual a 0,0175, lo cual indica que existen diferencias significativas en el tiempo de estabilización del abono entre los tratamientos evaluados, con un nivel de confianza del 95%. De acuerdo a los resultados obtenidos es posible deducir que existe diferencia entre T3 y los demás tratamientos tal como se observa en la Tabla 3 y la Figura 2.

tabla 3. Valores promedio de tiempo de estabilización y rendimiento por tratamientos

Tratamientos Tiempo de estabilización Rendimiento

T1 58,00 a* 38,26 a

T2 56,67 a 39,38 a

T3 50,00 b 41,23 a

* Promedios con letras diferentes indican una diferencia estadísticamente significativa según la prueba LSD, 95% (P < 0,05).

T1 T2 T3

Medias y 95,0% de Fisher LSD

Tratamientos

47

50

53

56

59

62

Tiem

po d

e es

tabi

lizac

ión

 Figura 2. Gráfica de medias y 95,0% LSD de Fisher para el tiempo de estabilización.

Esto demuestra que la clase de estiércol utilizado en cada tratamiento influye en el tiempo de estabilización del abono, siendo el mejor tratamiento el abono elaborado con estiércol de cuy y de ganado (T3), al presentar el menor tiempo de estabilización.

Los resultados están de acuerdo con Wang et al. (2014), quienes mencionan que el estiércol de vaca tiene menos materia orgánica disuelta, fácilmente degradable y una mayor actividad microbiana, lo cual mejoró su tasa inicial de bioestabilización. Esta

Page 7: EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE …agronomia.ucaldas.edu.co/downloads/Agronomia22(1)_5.pdf · 2016-05-23 · con estiércol de cuy y de ganado

50Diana Ruano-Uscategui y Álvaro Trejo-Castro

característica proporciona beneficios económicos en el proceso al ser un producto que requiere menor tiempo de procesamiento.

Rendimiento del proceso de compostaje

El rendimiento del proceso de compostaje se calculó a partir del material estabilizado y seco (humedad menor del 35%), cuando adquirió las características apropiadas para su comercialización. El peso final del abono obtenido de cada pila se comparó con el peso inicial de las materias primas utilizadas. Los resultados obtenidos se indican en la Tabla 3.

En el análisis se obtuvo un valor P igual a 0,2726, lo que indica que entre los tratamientos T1, T2 y T3 no

existe diferencia significativa al evaluar el rendimiento obtenido al final del proceso. Esto permite determinar que la variación del material estiércol proveniente de tres fuentes diferentes no afecta el rendimiento general del proceso de compostaje.

evaluación del abono orgánico en campo

Cultivo de arveja

Se tomaron 8 plantas del centro de cada parcela y se analizaron índices de rendimiento como el número de vainas por planta, el número de granos por vaina y el rendimiento por parcela. Los resultados obtenidos se indican en la Tabla 4.

tabla 4. Valores promedio obtenidos en evaluación en campo para cultivo de arveja

Tratamientos Número de vainas/plantaNúmero de granos/

vainaRendimiento

(kg/ha)

Testigo 11,96 a* 6,75 a 5093,09 a

T1 14,71 ab 6,53 a 6106,25 ab

T2 19,13 bc 6,49 a 7846,22 bc

T3 20,79 c 6,66 a 8802,03 c

* Promedios con letras diferentes indican una diferencia estadísticamente significativa según la prueba LSD, 95% (P < 0,05).

Número de vainas por planta. El valor P obtenido es igual a 0,0290, lo cual permite determinar que existen diferencias significativas entre tratamientos según el número de vainas por planta.

De acuerdo a los resultados de la prueba LSD, se puede mencionar que existen semejanzas entre parejas de tratamientos, así: testigo y T1, T1 y T2, y T2 y T3 (Tabla 4 y Figura 3).

Page 8: EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE …agronomia.ucaldas.edu.co/downloads/Agronomia22(1)_5.pdf · 2016-05-23 · con estiércol de cuy y de ganado

51ag

ron.

22(

1): 4

4 - 5

7, 2

014

Evaluación de abono orgánico de residuos agropecuarios en cultivos de Pisum sativum y Solanum phureja

Vai

nas

por

plan

ta

Testigo T 1 T 2 T 3

Medias y 95,0% de Fisher LSD

Tratamientos

9

12

15

18

21

24

 Figura 3. Diagrama de medias y 95,0% LSD de Fisher para número de vainas

por planta en cultivo de arveja.

Las parcelas en las cuales se aplicó abono orgánico presentaron mayor número de vainas por planta con respecto al testigo, ya que su uso mejora las propiedades del suelo y la productividad de los cultivos si se comparan con fertilizantes químicos (Bedada et al., 2014), al hacer un aporte significativo de nitrógeno, fosforo y potasio (NPK) y brindar nutrientes secundarios y micronutrientes que ayudan a mejorar la nutrición de la planta.

De acuerdo a los resultados obtenidos, los mayores valores de número de vainas por planta se obtuvieron en las parcelas en las cuales se aplicó el tratamiento T3. En el caso de T1, a pesar de que la pollinaza fue utilizada en la misma proporción, esta posee aserrín que desde el punto de vista nutricional no brinda el mismo aporte que los estiércoles utilizados, por tanto este presentó menor número de vainas por planta al compararlo con los otros productos.

Número de granos por vaina Entre los tratamientos no existen diferencias significativas en cuanto al número de granos por vainas ya que el valor P obtenido es igual a 0,6981. Esto significa que las variaciones en el tipo de fertilizante utilizado en el cultivo de arveja no fueron suficientes para provocar diferencias significativas en este índice de rendimiento del cultivo de arveja.

El resultado obtenido está de acuerdo a lo mencionado por Tulcán y Castillo (1998), quienes afirman que el

número de granos por vaina es un carácter cuya expresión depende en alto grado de la composición genética del material, por tanto los cambios de ambiente resultantes de labranza y tipos de control no son suficientes para producir variación en esta característica. Sin embargo, esta característica puede verse afectada por la disponibilidad de agua, luz y nutrientes, los cuales favorecen el llenado de los granos, en especial cuando existe variación en las distancias y densidades de siembra. Casanova et al. (2012) concluyeron que las mayores densidades de siembra redujeron la cantidad de nutrientes tomados por las plantas, provocando una reducción en el número de óvulos que lograron su desarrollo, afectando finalmente el número de granos por vaina.

Rendimiento por parcela. Se tomaron las vainas de cada planta seleccionada y se pesaron con el fin de determinar el rendimiento promedio por planta y el rendimiento total de la parcela. La arveja se pesó en fresco y en vaina ya que esta es la forma de comercialización de este producto en la zona.

El valor P obtenido al comparar el rendimiento por parcela de los tratamientos es menor a 0,05 indicando una diferencia significativa entre estos. Al analizar los resultados de la prueba LSD, según la Tabla 4 y la Figura 4, se determinó que existen diferencias entre el testigo y los tratamientos T1 y T2, y entre los tratamientos T1 y T3 .

Page 9: EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE …agronomia.ucaldas.edu.co/downloads/Agronomia22(1)_5.pdf · 2016-05-23 · con estiércol de cuy y de ganado

52Diana Ruano-Uscategui y Álvaro Trejo-Castro

Testigo T1 T2 T3

Medias y 95,0% de Fisher LSD

Tratamientos

3800

5800

7800

9800

11800

Ren

dim

ient

o po

r par

cela

 Figura 4. Diagrama de medias y 95,0% LSD de Fisher para rendimiento

por parcela de arveja.

El rendimiento por parcela de cada tratamiento permite determinar la importancia de aplicar materia orgánica para incrementar la productividad en el cultivo de arveja. Las parcelas que se fertilizaron únicamente con fertilizante químico (testigo) obtuvieron un rendimiento bajo, ocasionado principalmente por la falta de lluvias durante el desarrollo de la prueba. La materia orgánica permite incrementar la capacidad de retención de agua del suelo brindándole a las plantas la posibilidad de tener mayor disponibilidad de agua. Esto contrasta con los resultados de Jannoura et al. (2013), quienes al evaluar la adición de estiércol de caballo y el compost derivado de arbustos y esquejes de jardín obtuvieron rendimientos menores al compararse con los sistemas

de producción tradicionales, sin embargo observaron efectos residuales positivos en cultivos posteriores de trigo.

Al observar las características de las plantas no se presentaron diferencias entre ellas con respecto al tamaño y el follaje de las plantas.

Cultivo de papa amarilla

Para observar la diferencia entre tratamientos se determinó el rendimiento de cada parcela en kg por ha y el porcentaje de papa gruesa (de primera categoría, tubérculos con peso mayor a 40 g). Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 5.

tabla 5. Valores promedio obtenidos en evaluación en campo para cultivo de papa amarilla

TratamientoPorcentaje (%) de

papa gruesaRendimiento total (kg/ha)

Testigo 53,55 a 24026,0 a

T1 62,43 a 31418,5 b

T2 48,29 a 32281,0 bc

T3 60,14 a 38934,4 c

* Promedios con letras diferentes indican una diferencia estadísticamente significativa según la prueba LSD, 95% (P < 0,05).

Page 10: EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE …agronomia.ucaldas.edu.co/downloads/Agronomia22(1)_5.pdf · 2016-05-23 · con estiércol de cuy y de ganado

53ag

ron.

22(

1): 4

4 - 5

7, 2

014

Evaluación de abono orgánico de residuos agropecuarios en cultivos de Pisum sativum y Solanum phureja

Porcentaje de papa gruesa. El valor P obtenido es igual a 0,2992, lo que indica que no existen diferencias significativas entre los tratamientos en cuanto al porcentaje de papa gruesa. Así, el porcentaje de tubérculos de papa gruesa es similar en todas las parcelas evaluadas y este es un factor que no se ve afectado significativamente por la clase de fertilización utilizada.

Rendimiento por parcela. De acuerdo al valor P obtenido (0,0110) en el análisis de varianza

ANOVA es posible mencionar que la variación del tipo de abono entre los tratamiento, sí genera diferencias estadísticamente significativas al evaluar el rendimiento por parcela de papa amarilla.

El rendimiento por parcela del testigo presenta diferencias significativas con los demás tratamientos, sin embargo existen semejanzas entre T1, T2 y T3, tal como se observa en la Tabla 5 y la Figura 5.

Testigo T1 T2 T3

Medias y 95,0% de Fisher LSD

Tratamiento

20000

24000

28000

32000

36000

40000

44000

Ren

dim

ient

o to

tal

 

Figura 5. Diagrama de medias y 95,0% LSD de Fisher para rendimiento por parcela de papa amarilla.

La cantidad de fertilizante químico adicionado provocó que los rendimientos por parcela fueran similares en T1, T2 y T3, con baja posibilidad de determinar diferencias entre los acondicionadores de suelo utilizados. Sin embargo, las parcelas a las cuales se les aplicó abono orgánico presentaron mayores rendimientos en comparación con las parcelas a las cuales se les aplicó solamente fertilizante químico. Estos resultados coinciden con Zamora et al. (2008), quienes evaluaron cinco fuentes orgánicas en cultivo de papa y determinaron que la aplicación de dosis modestas de fertilización inorgánica combinadas con la fertilización orgánica, pudiesen conllevar a un mayor crecimiento y desarrollo del cultivo.

Los mayores rendimientos obtenidos con la aplicación de abono orgánico fueron provocados probablemente porque el ciclo de cultivo de las papas coincidió con la época de bajas lluvias y el fertilizante químico requiere de una humedad adecuada para su óptimo desempeño, por su parte los abonos compostados con EM y adicionados en suelos sometidos a explotaciones agrícolas intensivas, mejoran considerablemente las propiedades físicas del suelo aumentando la capacidad de retención de agua y densidad aparente, permitiendo una mayor circulación del agua, movilización de nutrientes, y la resistencia del suelo a la erosión. Por lo tanto, la adición de compost puede servir como complemento

Page 11: EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE …agronomia.ucaldas.edu.co/downloads/Agronomia22(1)_5.pdf · 2016-05-23 · con estiércol de cuy y de ganado

54Diana Ruano-Uscategui y Álvaro Trejo-Castro

al uso de fertilizantes y reducir la dependencia de los fertilizantes minerales en sistemas de producción de cultivos con bajos insumos (Bedada et al., 2014).

Determinación de la calidad fisicoquímica y microbiológica del producto obtenido. De acuerdo a la evaluación realizada el tratamiento T3

obtuvo los mejores resultados. Este producto fue sometido a un análisis de laboratorio para determinar sus características fisicoquímicas y microbiológicas. Los resultados obtenidos (Tabla 6) se confrontaron con los mínimos exigidos por las norma NTC 5167 (ICONTEC, 2004).

tabla 6. Características fisicoquímicas y microbiológicas del abono orgánico T3

PARÁMETRO UNIDAD RESULTADO REQUISITOS NTC 5167Humedad g/100 g 18,33 Máx. 35

Materia seca g/100 g 81,67Ceniza g/100 g 57,62 Máx. 60

Carbono orgánico g/100 g 10,96 Min. 15

Nitrógeno g/100 g 0,97Relación C/N 11,27Calcio g/100 g 1,00Fósforo g/100 g 0,34Magnesio g/100 g 0,44Potasio g/100 g 1,64Azufre g/100 g 0,15Cobre mg/kg 20Manganeso mg/kg 340Zinc mg/kg 111Hierro mg/kg 2600Capacidad intercambio catiónico cmol/kg 29,6Capacidad retención agua g/100 g 55Residuo insoluble ácido g/100 g 51,52Densidad aparente g/cm3 0,53 Máx. 0,6

Densidad real g/cm3 1,76pH 7,9 Entre 4 y 9

Conductividad dS/m 32,5Salmonella sp. Negativo Ausente en 25 g

Enterobacterias totales/g 9,1 UFC/g Menos de 1000 UFC/g

El producto cumplió con los requisitos exigidos por la norma a excepción del carbono orgánico oxidable total el cual obtuvo un valor de 10,96, mientras que el mínimo exigido es 15. La prueba de determinación del carbono oxidable total se realiza con el método Walkey y Black el cual proporciona una estimación del

carbono orgánico en una oxidación química parcial del carbono oxidable total. Además, el ensayo de Walkey y Black está calibrado para la materia orgánica del suelo que no es totalmente igual a la materia orgánica de un compost (Stoffella & Kahn, 2001).

Page 12: EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE …agronomia.ucaldas.edu.co/downloads/Agronomia22(1)_5.pdf · 2016-05-23 · con estiércol de cuy y de ganado

55ag

ron.

22(

1): 4

4 - 5

7, 2

014

Evaluación de abono orgánico de residuos agropecuarios en cultivos de Pisum sativum y Solanum phureja

El producto cumple con los requerimientos microbiológicos, por tanto puede ser utilizado en la agricultura de manera confiable. A partir de los resultados obtenidos es posible realizar correcciones del proceso en un futuro que permitan ajustar las características fisicoquímicas del producto final a las exigencias de la norma.

CONCLUsiONes

En el proceso de producción la variación del estiércol utilizado produce variación en el tiempo de estabilización del compost, pero no provoca diferencias en el rendimiento obtenido.

El mejor tratamiento fue el abono orgánico obtenido a partir de estiércol de cuy y de ganado al analizar los resultados del proceso de compostaje y la efectividad en campo. Este acondicionador presentó

un rendimiento en el proceso de 41,23% y un tiempo de estabilización de 50 días, lo cual trae ventajas en la producción por menores tiempos de procesamiento.

La aplicación de acondicionadores orgánicos de suelos en los cultivos de arveja y papa amarilla ofrece mejores rendimientos y beneficios importantes como la mayor resistencia de las plantas a la sequía por el incremento en la capacidad de retención de agua en el suelo.

El tratamiento T3 mostró mejores resultados en la prueba de campo al presentar en las parcelas un mayor número de vainas por planta y, por tanto, un incremento en el rendimiento total del cultivo de arvejas. Además, T3 presentó mayor rendimiento en el cultivo de papa amarilla. Sin embargo, en el número de granos por vaina de arveja y porcentaje de papa gruesa no existieron diferencias entre los tratamientos.

Page 13: EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE …agronomia.ucaldas.edu.co/downloads/Agronomia22(1)_5.pdf · 2016-05-23 · con estiércol de cuy y de ganado

56Diana Ruano-Uscategui y Álvaro Trejo-Castro

ReFeReNCias

Bedada, W., Karltun, E., Lemenih, M. & Tolera, M. 2014. Long-term addition of compost and NP fertilizer increases crop yield and improves soil quality in experiments on smallholder farms (on line). Agriculture, Ecosystems & Environment. 195(1):193-201. Consulta: agosto de 2014. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167880914003375

Blaya, J., López-Mondéjar, R., Lloret, E., Pascual, J. & Ros, M. 2013. Changes induced by Trichoderma harzianum in suppressive compost controlling Fusarium wilt (on line). Pesticide Biochemistry and Physiology. 107(1):112-119. Consulta: Agosto de 2014. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048357513000990

Cariello, M., Castañeda, L., Riobo, I. & González, J. 2007. Inoculante de Microorganismos Endógenos para acelerar el proceso de compostaje de Residuos Sólidos Urbanos. R. C. Suelo Nutrición Vegetal. 7(3):26-37.

Casanova, L., Solarte, J. & Checa, O. 2012. Evaluación de cuatro densidades de siembra en siete líneas promisorias de arveja arbustiva (Pisum sativum L.). Revista de Ciencias Agrícolas. 29(2):129-140.

Celano, G., Alluvione, F., Abdel-Aziz, M. & Spaccini, R. 2012. The carbon dynamics in the experimental plots. Use of 13C- and 15N-labelled compounds for the soil-plant balance in carbon sequestration pp. 107-144. En: Piccolo, A. (ed.). Carbon Sequestration in Agricultural Soils. A Multidisciplinary Approach to Innovative Methods. Springer, Düsseldorf.

Cerrato, M., Leblanc, H., Cruz, W. & Genao, A. 2006. Tiempo de estabilización de Bokashis elaborados en fincas de la Universidad Earth. Tierra Tropical. 2(2):161-167.

Donn, S., Wheatley, R., McKenzie, B., Loades, K. & Hallett, P. 2014. Improved soil fertility from compost amendment increases root growth and reinforcement of surface soil on slopes. Ecological Engineering. 71:458-465. Consulta: agosto de 2014. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925857414003577

ICONTEC. 2004. Norma Técnica Colombiana NTC 5167. Productos para la industria agrícola. Productos orgánicos usados como abonos o fertilizantes y enmiendas o acondicionadores de suelo.

Jannoura, R., Bruns, C. & Joergensen, R. 2013. Organic fertilizer effects on pea yield, nutrient uptake, microbial root colonization and soil microbial biomass indices in organic farming systems. European Journal of Agronomy. 49:32-41. Consulta: agosto de 2014. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1161030113000415

Killi, D. & Kavdir, Y. 2013. Effects of olive solid waste and olive solid waste compost application on soil properties and growth of Solanum lycopersicum (on line). International Biodeterioration & Biodegradation. 82:157-165. Consulta: agosto de 2014. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0964830513000899

Liu, C., Li, F., Zhou, L., Zhang, R., Yu-Jia, L., Wang, L., Siddique, K. & Li, F. 2013. Effect of organic manure and fertilizer on soil water and crop yields in newly-built terraces with loess soils in a semi-arid environment (on line). Agricultural Water Management. 117:123-132. Consulta: junio de 2014. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378377412002879

Pane, C., Piccolo, A., Spaccini, R., Celano, G., Villecco, D. & Zaccardelli, M. 2013. Agricultural waste-based composts exhibiting suppressivity to diseases caused by the phytopathogenic soil-borne fungi Rhizoctonia solani and Sclerotinia minor (on line). Applied Soil Ecology. 65:43-51. Consulta: agosto de 2014. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0929139313000048

Pérez, A., Céspedes, C. & Núñez, P. 2008. Caracterización física-química y biológica de enmiendas orgánicas aplicadas en la producción de cultivos en República Dominicana (on line). R.C. Suelo Nutr. Veg. 8(3):10-29. Consulta: julio de 2014. http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-27912008000300002&lng=es&nrm=iso

Richard, T. & Trautmann, N. 1996. C/N Ratio. The Science and Engineering of Composting (on line). Cornell Composting. Science and Engineering. Cornell Waste Management Institute. Consulta: febrero de 2015. http://compost.css.cornell.edu/ calc/cn_ratio.html

Page 14: EVALUACIÓN DE ABONO ORGÁNICO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS EN CULTIVOS DE …agronomia.ucaldas.edu.co/downloads/Agronomia22(1)_5.pdf · 2016-05-23 · con estiércol de cuy y de ganado

57ag

ron.

22(

1): 4

4 - 5

7, 2

014

Evaluación de abono orgánico de residuos agropecuarios en cultivos de Pisum sativum y Solanum phureja

Stoffella, P. & Kahn, B. 2001. Utilización de un compost en los sistemas de cultivo hortícola. Mundi-prensa libros S. A., Madrid.

Tulcán, G. & Castillo, C. 1998. Efecto de la labranza y aplicación de herbicidas en el manejo de malezas en el cultivo de arveja (Pisum sativum L.) en el municipio de Pasto, departamento de Nariño. Tesis Ingeniero Agrónomo. Universidad de Nariño. Pasto, Colombia.

Uribe, J., Estrada, M., Córdoba, S., Hernández, L. & Bedoya, D. 2001. Evaluación de los Microorganismos eficaces (E.M) en producción de abono orgánico a partir del estiércol de aves de jaula. Rev. Col Ciencias Pecuarias. 14(2):164-172.

Wang, K., Li, X., He, C., Chen, C., Bai, J., Ren, N. & Wang, J. 2014. Transformation of dissolved organic matters in swine, cow and chicken manures during composting (on line). Bioresource Technology. 168: 222-228. Consulta: agosto de 2014. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852414004349

Zamora, F., Tua, D. & Torres, D. 2008. Evaluación de cinco fuentes orgánicas sobre el desarrollo vegetativo y rendimiento del cultivo de papa (on line). Agronomía Trop. 58(3):233-243. Consulta: agosto de 2014. http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0002-192X2008000300004&lng=es&nrm=iso

Zamorano, C., López, H. & Alzate, G. 2008. Evaluación de la competencia de arvenses en el cultivo de arveja (Pisum sativum) en Fusagasugá, Cundinamarca (Colombia) (on line). Agron. Colomb. 26(3):443-450. Consulta: febrero de 2015. http://www.scielo.org.co/scielo.php?pid=S0120-99652008000300009&script=sci_arttext