;.\CTAAGRONOMICA

RENDIMIENTOS DE SUSTANCIAS HUMICAS DE OCHO LOMBRICOMPUESTOS

Iairo Gámez Zambrano • Armando Torrente Trujillo •• José Carlos Miranda V.•••

COMPENDIO

Se probaron extracciones de ácidos húmicos (AH) y fulvoácidos (FA) de lombricompuestos con soluciones de NaOH,KOH, Na4P202 NaOHNa4P207 y úrea a diversas concentraciones, concluyendo que el NaOH 0.1 M es la másrecomendable por su eficiencia, baja concentración de sales, economía y facilidad de tratamiento. Se realizaronextracciones de AH y FA de ocho lombricompuestos (bovinaza, cachaza, pulpa de café y residuos de prado, conencalamientos y sin él), aplicando NaOH 0.1 M y evaluando los rendimientos (C org) y las cantidades obtenidas porun proceso metodológico ajustado en la presente investigación. Los lombricompuestos de bovinaza, cachaza y pastoposeen similares rendimientos de C org en la forma de AH, siendo mayores los de la pulpa de café. Los AH poseenmayor concentración en C org en comparación a los FA, cuyos niveles son muy bajos. La relación de humificaciénde los Iornbricompuestos, es mayor que las encontradas en suelos, turbas, lignitos, carbones, etc. La adición de calincrementó los rendimientos tanto en los lombricompuestos como en los AH.

ABSTRACT

They were probed NaOH,KOH, Na4P207, NaOH + Na4P207, and urea in different concentration for extract humic andfulvic acids from lombricompost. It was found that NaOH 0.1 M is the desirable exrractant because is efficient, lowin salt and economic. It was made extractions of AH and FA from a eight lombricomposts (cow dung, filter-presscake, coffe pulp and grass residues, with and without lime) with NaOH 0.1 M to evaluate the yield (organic C) andthe quantities obtained by a process ajusted in the present research, The results indicated that the lombricompost fromcow dung, filter-press cake and grass residues had similar yields of organic C. C as AH, but superior to the coffeepulp lombricompost. The AH had high concentration of organic C. C compared with FA. The humification ratio inthe lombricomposts was higher than soils, turbes, lignites, coals, etc. The lime increase the yield of organic C in bothlombricomposts and AH.

INTRODUCCION

En los últimos años ha tomado auge la investiga-ción de los lombricompuestos y sus extractos(ácidos húmicos y fúlvicos), haciéndose énfasisen el grado de humificación, la riqueza en laactividad enzimática, el poder quelante y losimportantes contenidos nutricionales, también enlos efectos observados al ser aplicados al sueloy las plantas demostrando excelentes respuestasen la calidad productiva yen la actividad fisioló-gica vegetal, utilizándose como fracción impor-tante en la elaboración de fertilizantes orgánicos.

Las sustancias húmicas (SH), constituyen unacornplejísima mezcla, fuertemente coloreada, decompuestos predominantemente aromáticos,

hidrofflicos, considerados polielectrólitos conaltos pesos moleculares (Cegarra, 1992). Usual-mente se diferencian en tres grupos: ácidoshúmicos (AH), ácidos fúlvicos (AF) y huminas(Figura 1).

Tres aspectos han de tenerse en cuenta para unabuena extracción: las propiedades del sustratohúmico y su interacción con el disolvente, lascaracterísticas de este último y las condicionesexperimentales en el proceso extractivo. Apartedel disolvente, han de considerarse también eltamaño de partícula del sustrato, la relaciónsustrato/extractante, el tiempo y la temperatura

Profesor Asociado. Universidad Nacional de Colombia, Sede Palmira. kA. 237.

Estudiante post-grado. Facultad de Ingeniería - Universidad Surcolombiana, Neiva. A.A. 385.

Profesor Asistente. Universidad Nacional de Colombia, Sede Palmira. A. A. 237.

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J.\CTAAGRONOJ\¡UCA _

HUMUSMATERIA ORGANICA

Alcali (OH-)no soluble

Humina(residuos)

Sustancias húmicas

No solubleSoluble

Acido (H+)

Acidos fülvicos(Amarillo claro a castaño)

Acidos húmicos(Marrón-gris oscuro)

. . . . . .. .. Aumenta el grado de polimerización .

2.000? ......... peso molecular 300.000

45% ............. contenido de carbón 62%

48% ............. contenido de oxfgeno 30%

1.400 ........... grupos ácidos 500

Alta ------- Biodegradabilidad ---------- Baja

FIGURA 1. Fraccionamiento del humus y las sustancias húmicas (Costa, 1988).

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ACTA AGRONOMICA _

de extracción, factores que afectan la calidad yrendimiento de las SH solubilizadas.

El objetivo del trabajo fue evaluar la extracci6ny rendimiento de sustancias hümicas (ácidoshúmicos y fúlvicos) de ocho lombricompuestos(bovinaza, cachaza, pulpa de café y pasto conencalamientos y sin él). Se realizan ademásajustes a la metodología de extracci6n de lassustancias húmicas basados en la rutina usadapara suelo, con el fin de obtener los extractosdesde los lombricompuestos.

MATERIALES Y METODOS

La investigaci6n se desarroll6 en la UniversidadNacional Sede Palmira. La climatología prome-dio en la ciudad de Palmira (970 s.s.n.m.), es lasiguiente: temperatura 23.5°, humedad relativa74% y precipitación anual 960 mm.

Se realizaron cinco pruebas con el objeto deestablecer el procedimiento de extracci6n, frac-cionamiento y purificación de las sustanciashúmicas. Una vez aclarado el proceso metodo-lógico, este se aplic6 a los ocho lornbricompues-tos.

Los materiales utilizados en el proceso de ex-tracci6n de ácidos húmicos y fúlvicos fueronocho lombricompuestos de bovinaza, cachaza,pulpa de café y pasto (Paspalum notatum)con ysin cal, obtenidos y caracterizados por Menjivar(1994).

Los materiales orgánicos se obtuvieron en áreasagrícolas aledañas a la Universidad Nacional enPalmira. Los residuos son disponibles en elmedio, por la presencia de los ingenios azucare-ros, la vecindad a zonas cafeteras, granjasagrícolas y pecuarias.

RESULTADOS Y DISCUSION

Realizadas las cinco pruebas, se estableció lametodología para la extracción, fraccionamien-to, puriticaci6n y evaluaci6n de rendimientos delas sustancias húmicas de los lombricompuestos.La rutina recomendada es la siguiente:

l. Recoger al azar muestras representativas dellombricompuesto y retirar las impurezaspresentes.

2. Moler las muestras y tamizar (tamiz de 2mm).

3. Pesar 20 g de la muestra para la extracci6nde SH y tratar con 200 ml de HCI 0.1 Mdejando en agitaci6n 2 h.

4. Lavar dos o tres veces la muestra con aguadestilada hasta asegurar el drenaje del HCIlibre.

5. Adicionar a la muestra de lombricompuesto,200 mI de NaOH O.IM,para una relaciónpeso a volumen de 1: 10.

6. Agitar las mezclas 4 horas continuas y dejaren reposo hasta el día siguiente. Agitarnuevamente 4 horas.

7. Centrifugar a 3000 RPM por 15 minutos yfiltrar, para retirar el residuo. Si se deseaextraer mayor cantidad de SH, se deberepetir el proceso desde el paso 5.

8. Aplicar gota a gota el H2S04 concentrado ala solución de SH y agitar constantementehasta alcanzar pH de 1.5.

9. Tapar los frascos de SH acidificadas y dejaren reposo 24 h. En este tiempo se acabaránde formar los gelificados, tomando unaapariencia de sedimento en el fondo de losrecipientes. La fracci6n fúlvica (FF) quedaen soluci6n, la cual tiene un color amarilloa naranja. Se sugiere dejar a temperaturaambiente.

lO. Centrifugar a 3000 RPM durante 30 minutospara separar los gelificados húmicos de lafracci6n fulvica (FF).

11. Vaciar la FA en recipientes y tapar.Extraercon agua desmineralizada los gelificados deAH adheridos al fondo de los tubos decentrífuga.

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ACTA AGRONOMICA ----~----~----------~% DE C.O

10

5

L5 L6

LOMBR/COMPUESTO

L7 L8

FIGURA 2. Porceutujc de ('lId)()IIU urg:ínico en IU111hricom puest os, aeidus Inimicos yaciclos fulvicos.

L¡: bovinaza + calL2: bovinazaL,,: cachaza + calL~: cachazo

L5: pulpa de café + callG: pulpa de caféL¡: pasto + calL¡¡: pasto

RENDIMIENTO EN e.ORG

3

2.5

21.5

1

0.5

OL1 L2 L3 L4 .L5 L6 L7 L8

LOMBRICOMPUESTO

FIGURA 3. Purceutajc dI.' carbono o/'g:íl1ko cxt raído en Iormn luimic» y romia Iulvica,

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jo\crJ.\ J.\GRO ~IOJ\¡UCJ.\ ---------------------------------------12. Depositar los AH en recipientes de almace-

namiento y lavar repetidamente con aguadesmineralizada. Se recomienda purificarlos AH por precipitación múltiple diálisis ensoluci6n ácida y electrodiálisis (Giesseking,1977).

13. Enfriar los AH (4°C) para evaporar lahumedad presente hasta peso constante. Serecomienda liofilizar los AH.

J 4. Pasar la FA a través de una columna deresina para intearcambio cati6nico (amberl iteIR- 120 de Rohm and Haas) para remover elNa de la solución. Se recomienda separarlas fracciones humificadas utilizandopolyvinylppirrolidone (PVP) (Kuwatsuka etill, 1990).

15. Pesar y medir los volúmenes de extractos delos AH y fulvoacidos (FA) respectivamente.

16. Pesar 0.05 g de AH y determinar C org porel método de Walkley and Black. Para losFA se mide una alicuota de 30 mI y seevapora, se toman 0.10 g para la determina-ci6n de C org.

En los tratamientos con pulpa de café, se regis-traron los mayores % C org mientras que enbovinaza los menores valores, tanto en lornbri-compuestos como en los AH y FA. Los ful-voacidos poseen bajos % C org (0.95 a 1.1.43%), en comparaci6n con los AH (14.52 a23.89%) (Figura 2).

Los lombricompuestos encalados presentaronconcentraciones de C org ligeramente mayores.Se observo correspondencia entre los niveles deC org en lombricornpuestos y sus AH (Figura2).

El % C org en Iornbricompuestos de bovinaza(16.4%) y porquinaza (23.4%) referidos porPetrussi et al (1988), son similares a los obteni-dos en este ensayo, excepto al de caprinaza(32.4%). Los valores de C org encontradospor Bussinelli et al (1984) en bovinaza másconejaza (16.00%), y bovinaza más equinaza(15.19 %), también son similares a los de este

ensayo, a excepción del lombricompuesto deequinaza (10.13 %).

Existi6 una mayor relaci6n de humificaci6n enlombricompuesto de pulpa de café, especialmen-te la encalada, cuyo coeficiente ascendió a20.59%. Las demás relaciones fluctúan en unrango estrecho (14.35 a 15.55) significando quese han dado similares grados de humificaci6n enlos lombricompuestos.

Se incrementó la extracci6n de C org con laaplicación del pretratamiento de HCl 0.1 M alos lombricompuestos.

Las relaciones de humificación de los ocholombricompeustos son muy superiores a los deInbar et al (1990), Kononova (1982) Y Steven-son (1982), para turbas y molisoles, los cualescontienen altos niveles de AH.

Considerando la relación de humificación, losmayores valores significan incrementos en elgrado de madurez de los lombricompuestos y desus extractos húmicos. Según Inbar et al (1990),esta relaci6n se incrementa con el tiempo decornpostaje, decreciendo los sustratos en fraccio-nes solubles y formándose más policondensados.

En lombricompuestos de pulpa de café losrendimientos de C org de AH y FA fueronbajos. En bovinaza y cachaza los rendimientosfueron mayores tanto en AH como en FA (Figu-ra 3 ).

Los rendimientos de C org en AH y FA fueronafectados por la fuente de materia orgánica(probabilidad de error 0.0001).

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