INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALtesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/12774/1/RAMOS GARCIA VICTOR...

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO INTERDISCIPLINARIO DE

INVESTIGACIÓN PARA EL DESARROLLO

INTEGRAL REGIONAL

UTILIZACIÓN FRACCIONADA DE VERMICOMPOSTA Y SU EFECTO EN LA

PRODUCCIÓN E INOCUIDAD DE LECHUGA

TESIS

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRO EN CIENCIAS EN PRODUCCIÓN

AGRÍCOLA SUSTENTABLE

PRESENTA:

VÍCTOR HUGO RAMOS GARCÍA

DIRECTORES DE TESIS:

DRA. REBECA FLORES MAGALLÓN

DR. GILBERTO VÁZQUEZ GÁLVEZ

JIQUILPAN MICH, ENERO, 2014

AGRADECIMIENTOS

Al Instituto Politécnico Nacional. Centro Interdisciplinario de Investigación para el

Desarrollo Integral Regional (CIIDIR-IPN), por otorgarme un agradable espacio

donde pude desarrollar mi formación académica.

Al Programa de becas institucionales del IPN, al Programa Institucional de Formación

de Investigadores (PIFI) y al programa de becas CONACYT por su apoyo económico,

el cual fue indispensable para lograr esta meta.

A mi directora la Dra. Rebeca Flores Magallón una persona con una enorme

experiencia pero a su vez con una gran sencillez y paciencia, me concedió el honor

de ser su alumno tesista, ella ha sido un pilar fundamental en mi formación

académica y personal, agradezco infinitamente por haberme pulido en los trabajos

del laboratorio, con sus invaluables consejos que jamás encontraré en un libro, pero

si quedaran conmemorados en mi persona, agradezco también por transferirme

parte de sus vastos conocimientos y sobre todo por haber compartido conmigo su

valiosa amistad, misma que deseo que nunca se termine.

A mi director el Dr. Gilberto Vázquez Gálvez un hombre que de abolengo posee un

gran apego por lo que en el campo se produce, agradezco principalmente porque

parte de esa gran personalidad me ha trasmitido, además por la increíble paciencia

hacia un inexperto servidor y por todas aquellas explicaciones que hicieron despertar

más en mí el interés sobre la agronomía tanto en trabajo de campo como en

reuniones o clase, sin duda valoro que haya sido mi director, porque es usted una

persona que admiro por ser tan perspicaz y que además respeto mucho.

A los integrantes de mi comité, a la Dra. Dioselina Álvarez Bernal y el M. C. Salvador

Ochoa Estrada, quienes con sus opiniones y recomendaciones fortalecieron y

enriquecieron el trabajo.

A los maestros Dr. Luis Fernando Ceja Torres, Dr. José Luis Montañez Soto, Dr. José

Venegas González, Dr. José Teodoro Silva García y la Dra. Martha Alicia Velázquez

Machuca, por enseñarme nuevos conceptos y técnicas a través de sus variadas

clases, mismas que fueron vitales en mi formación de maestría y parte de ellos podré

profesar en mi ocupación.

Al sr. Marco Antonio Mejía Acevedo, por ser un gran amigo al que tengo mucha

confianza y respeto, quien me dio sabios consejos no sólo del invernadero, sino de la

vida.

A las técnicas Minerva Núñez Sánchez y Jazmín Medellín Novoa, quienes con su

experiencia profesional me guiaron para realizar la parte experimental de la manera

más correcta y sin errores.

A mis amigos y compañeros de la maestría que juntos coincidimos en muchos

espacios de aprendizaje y convivencia, mismos que quedarán en el recuerdo, espero

volverlos a encontrar algún día y les deseo mucho éxito a todos: Eleazar Zúñiga,

Carlos Godoy, Pepe Ruiz, Facundo Ponce, Ernesto Oregel, Guillermo Hernández,

Ángel Zendejas, Ignacio Calvario, Susana Santoyo, Lupita Sámano, Minerva

Rentería y Consuelo Ávila.

DEDICATORIAS

A Dios por darme la oportunidad de desarrollarme cada vez más para servir a los

demás a través del estudio, todo lo que tengo es gracias a ti, tú me guías y me

fortaleces cuando estoy perdido o desesperado y sé que sin tu sagrado manto que

me protege de la adversidad estaría derrotado, sin duda el camino de la fe es y será

mi rumbo.

A mis padres María Guadalupe García Murguía y Víctor Manuel Ramos Aguilera,

quienes me han acompañado a lo largo de mi vida, ya que con ellos siempre he

tenido un infinito apoyo moral, son mi respaldo y una de las razones por las que

lucho día con día, quisiera tenerlos siempre a mi lado y disfrutar cada minuto que

paso con ustedes, saben que todas y cada una de mis metas van dirigidas hacia

ustedes, ya que los respeto y quiero con toda mi alma.

A mi esposa quien siempre me ha apoyado incondicionalmente, que ha alegrado mi

corazón en las buenas y en las malas, la amo y la respeto mucho.

A mis hermanos ya que siendo yo el mayor de todos, deseo que sigan por un buen

camino y que sean personas de bien, los quiero y con mucho cariño les dedico todos

mis esfuerzos: Cinthya Natali, Aldo Uriel, Alan Said y Miguel Ángel.

Índice de cuadros

Cuadro 1. Características químicas y físicas de la Norma Oficial Mexicana NMX-

FF-109-SCFI-2007, para humus de lombriz. ..................................................... 9

Cuadro 2. Características microbiológicas establecidas por la Norma Oficial

Mexicana NMX-FF-109-SCFI-2007, para humus de lombriz. ......................... 10

Cuadro 3. Características agro-climáticas de la lechuga. ................................... 25

Cuadro 4. Superficie cosechada, producción y rendimiento en diversas

entidades federativas....................................................................................... 27

Cuadro 6. Distribución de los tratamientos en un diseño de bloques completos

al azar con cuatro repeticiones. ...................................................................... 32

Cuadro 6. Caracterización física, química y microbiológica de la

vermicomposta. ................................................................................................ 37

Cuadro 7. Caracterización física y química del suelo y el suelo con

vermicomposta. ................................................................................................ 45

Cuadro 8. Peso fresco y diámetro de la lechuga en respuesta a la aplicación de

vermicomposta y fertilizantes químicos. ....................................................... 48

Cuadro 9. Peso seco de la lechuga en respuesta a la aplicación de

vermicomposta y fertilizantes químicos. ....................................................... 49

Cuadro 10. Huevos de helminto en el desarrollo del cultivo. .............................. 57

Cuadro 11. Presencia de Salmonella y E. coli en sustratos y lechuga. .............. 59

Cuadro 12. Medición de metales pesados. ........................................................... 64

ÍNDICE

Índice de cuadros .................................................................................................... VII

ÍNDICE ...................................................................................................................... VII

RESUMEN .................................................................................................................. 1

ABSTRACT ................................................................................................................. 2

I. INTRODUCCION ..................................................................................................... 3

Ví ctor Hugo Ramos Garcí a CIIDIR IPN MICH

1.1. Objetivos ....................................................................................................... 6

1.2. Hipótesis ....................................................................................................... 6

CAPÍTULO 2. ANTECEDENTES ................................................................................ 7

2.1. La vermicomposta sólida .................................................................................. 7

2.2. Características físicas, químicas y microbiológicas de la vermicomposta ........ 8

2.3. La vermicomposta y sus efectos hormonales ................................................. 10

2.4. La vermicomposta y sus efectos nutricionales ................................................ 12

2.5. La vermicomposta y sus efectos microbiológicos. .......................................... 13

2.6. Efecto de la vermicomposta en el crecimiento de las plantas ......................... 14

2.7. Mineralización de N en abonos orgánicos y vermicomposta .......................... 16

2.8. Vermicomposteo como mecanismo de reducción de microorganismos

patógenos para humanos ...................................................................................... 18

2.9. El uso de la vermicomposta como un riesgo de contaminación de hortalizas 21

2.10. Descripción del cultivo de lechuga ................................................................ 24

CAPÍTULO 3. MATERIALES Y MÉTODOS .............................................................. 28

3.1. Caracterización física, química y microbiológica de la vermicomposta,

suelo y suelo con aplicación de vermicomposta utilizados en el trabajo de

investigación. ................................................................................................... 28

3.1.1. Caracterización de la vermicomposta .................................................. 28

3.2. Valoración agronómica de la vermicomposta ................................................. 31

3.2.1. Localización del sitio experimental ........................................................... 31

3.2.2. Material vegetal ........................................................................................ 31

3.2.3. Tratamientos y diseño experimental ......................................................... 32

3.2.4. Manejo del experimento ........................................................................... 33

3.2.5. Registro de variables ................................................................................ 34

3.2.6. Análisis estadístico ................................................................................... 35

........................................................................................................................... 36


CAPÍTULO 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ........................................................... 37

4.1. Caracterización física, química y biológica de la vermicomposta y del suelo

utilizado en el trabajo de investigación .................................................................. 37

4.1.1. Características físico-químicas de la vermicomposta ............................... 37

4.1.3. Caracterización física y química del suelo y el suelo con vermicomposta.

........................................................................................................................... 44

4.2. VALORACIÓN AGRONÓMICA DE LA VERMICOMPOSTA............................ 46

4.2.1. Efecto de la vermicomposta fraccionada en la producción de lechuga .... 46

4.3. VARIABLES DE INOCUIDAD ......................................................................... 52

4.3.1. Características microbiológicas durante el desarrollo del cultivo ............. 52

4.3.2. Caracterización microbiológica de los tratamientos que contienen

vermicomposta. .................................................................................................. 54

4.3.3. Medición de la inocuidad de lechuga día 85 ............................................ 59

4.3.4. Metales pesados ...................................................................................... 64

CAPÍTULO 5. CONCLUSIONES. ............................................................................. 65

CAPÍTULO 6. LITERATURA CITADA ...................................................................... 67


1

RESUMEN

La vermicomposta se ha probado en diversos cultivos demostrando tener efectos

benéficos en las plantas, por lo que podría representar una buena alternativa a la

fertilización química; sin embargo, la vermicomposta no ha podido superar esa

eficiencia, debido a que no contiene los nutrimentos suficientes para abastecer el

cultivo, por lo que con la aplicación de manera fraccionada se optimizó la aportación

de N en la planta, además es importante evitar la presencia de peligros químicos y

microbiológicos que puedan afectar la salud del consumidor, entre ellos los metales

pesados como Cu, Cd y Pb, así como microorganismos patógenos como Salmonella

y E. coli, por lo cual es importante garantizar la inocuidad del cultivo.

Por lo anterior los objetivos del trabajo fueron caracterizar física, química y

microbiológica la vermicomposta, suelo y suelo con vermicomposta, otro fue evaluar

la producción del cultivo de lechuga con el fin de comprobar la efectividad de una

aplicación fraccionada de vermicomposta en comparación con una sola aplicación y

por último evaluar el efecto de la aplicación de la vermicomposta sobre la presencia

de microorganismos patógenos, los anteriores se realizaron con las metodologías de

las NMX-FF-109-SCFI-2008, además se valoró agronómicamente mediante las

variables peso fresco y seco de bola en lechuga, en raíz, peso total y diámetro, por

último se evaluó la inocuidad con lo establecido por la NOM-111-SSA1-1994, NOM-

112-SSA1-1994, NOM-113-SSA1-1994,NOM-114-SSA1-1994, Mug +Fluorescencia y

Perkin (1982).

En dicho trabajo se mejoraron las características físicas y químicas del suelo,

además se observó mayor eficiencia en el uso de vermicomposta con un aumento

del 26% en el peso fresco de la bola y 14% en peso total de la lechuga, la

fertilización química superó sólo en un 13 y 11.9% para las variables de peso fresco

de la bola y peso total de la lechuga respectivamente, en cuanto a la inocuidad el uso

de vermicomposta fue indistinto ya que hubo Salmonella y E. coli en suelo con y sin

vermicomposta, ya que no se presentaron en el exterior e interior de lechuga.


2

ABSTRACT

Vermicompost has been tested in to many crops proving to have beneficial effects on

plants, so it might be a good alternative to chemical fertilization, but vermicompost

could not overcome the efficiency of the fertilization, because it does not contain the

enough to supply the crop nutrient, therefore his application should be optimized,

since the contribution of profitable to plant nitrogen occurs in the first weeks of

culture, so that the application fractionated N was optimized in plant. Another

important aspect is avoid the presence of chemical and microbiological hazards that

may affect the health of consumers , including heavy metals such as Cu , Cd and Pb,

as well as pathogens such as Salmonella and E. coli, which is important for ensuring

the safety of the crop.

Therefore this study aimed to physical, chemical and microbiological characterization

of vermicompost, soil and soil mixture with vermicomposta, also evaluate the

implementation of the split application of vermicompost using an agronomic

assessment to confirm the effectiveness of a split application, because better

availability of nutrients during the phenological stages of growth, which was reflected

in the variables fresh weight, dry weight, diameter, and relation root aerial part. Finally

the effect of vermicompost on the safety of lettuce was evaluated by measuring the

presence of pathogenic microorganisms.

In this work the physical and chemical soil characteristics were improved also

observed greater efficiency in the use of vermicompost with 26% increase in fresh

weight of the ball and 14 % by total weight of lettuce, topped chemical fertilization

only at 13 and 11.9 % for the variables of fresh weight of the ball and the total weight

of the lettuce respectively , in terms of the safety vermicompost use since there was

indistinct Salmonella and E. coli in soil with and without vermicompost , although

these microorganisms did not show on the outside or the inside of the lettuce.


3

I. INTRODUCCION

En la actualidad el uso de fertilizantes químicos en la agricultura se ha convertido en

una necesidad para obtener altos rendimientos en los cultivos para atender la

demanda de alimentos de una población creciente. Sin embargo, cada vez es más

costoso satisfacer los requerimientos nutricionales de la planta debido a que el suelo

va perdiendo gradualmente su fertilidad y los fertilizantes van aumentando de precio

por su gradual agotamiento. Por lo anterior resulta difícil para el agricultor garantizar

una buena producción a un bajo costo tanto económico como ambiental (Altieri,

1997; Gliessman, 2000).

Una alternativa al uso de fertilizantes químicos son los abonos orgánicos que han

cobrado gran importancia en respuesta a la adopción de prácticas agrícolas como la

agricultura orgánica (Nieto et al., 2002; Tilman et al., 2002; Durán y Henríquez,

2010), dichos abonos mejoran las características físicas, químicas y microbiológicas

de los suelos, tales como su textura, estructura, fertilidad, capacidad de

almacenamiento de agua; además, mantienen valores de pH óptimos para el

crecimiento de las plantas y fomentan la actividad microbiana (Gupta et al., 2008;

Singh et al., 2008, Castillo et al., 2002).

La vermicomposta es un excelente abono orgánico producto de la transformación

digestiva y metabólica de la materia orgánica, mediante la crianza sistemática de

lombrices de tierra, denominada lombricultura (NMX-FF-109-SCFI-2007), como

sustrato puede satisfacer la demanda nutritiva de los cultivos hortícolas en

invernadero y reducir significativamente el uso de fertilizantes sintéticos. Además,

contiene sustancias activas que actúan como reguladores de crecimiento, elevan la

capacidad de intercambio catiónico (CIC), posee un alto contenido de ácidos

húmicos, y aumenta la capacidad de retención de humedad y la porosidad, lo que


4

facilita la aireación y drenaje del suelo (Rodríguez et al., 2008; Guerrero y Guerrero,

2006). De acuerdo a Carcedo et al. (2008) y Edwards (1998), el 97% del contenido

del nitrógeno de una vermicomposta es asimilable por la planta y el fósforo

aprovechable es cinco veces superior al del suelo común.

Diversos autores reportan que la vermicomposta es un abono rico en materia

orgánica y nutrimentos que mejoran las propiedades físicas, químicas y

microbiológicas del suelo (Atiyeh et al., 2000, Rodríguez et al., 2008, Pérez, 2012;

Guerrero, 2013), además posee auxinas, ácidos húmicos y fúlvicos, los cuales

estimulan los procesos biológicos de la planta (Atiyeh et al., 2002, Sosa, 2012, Bello,

2003; NMX-FF-109-SCFI-2007). Por otra parte, facilita la asimilación de nutrientes

por las raíces e impide que éstos sean lixiviados con el agua de riego

manteniéndolos disponibles por más tiempo en el suelo (Ochoa et al., 2008; López

et al., 2001) y además favorece la germinación de las semillas y el desarrollo de las

plantas e incrementa la superficie activa de las partículas minerales favoreciendo la

capacidad de intercambio catiónico de los suelos (Singh, 2008).

Uno de los factores importantes que afectan su uso en la agricultura es su calidad, ya

que la aplicación de vermicompostas inestables e inmaduras puede afectar

negativamente el crecimiento de los cultivos porque es probable que contenga

compuestos tóxicos, alto contenido de sales, pH inadecuados o porque no tenga una

biodegradación aceptable que impida el aporte de nutrimentos a las plantas (Atiyeh

et al., 2002; Arancón et al., 2006). Debido a estos problemas, es importante

caracterizar la vermicomposta para conocer su calidad antes de usarla como un

fertilizante orgánico.

Otro factor importante que afecta la eficiencia en el uso de la vermicomposta es su

dosificación y momento de aplicación. La vermicomposta aporta al suelo entre un

10% y 20% del nitrógeno que contiene (Mc Ginnis et al., 2010), en un tiempo máximo

de 3 a 4 semanas (Hernández et al., 2008; Cerrato et al., 2007) por ello una sola


5

aplicación no es suficiente para cubrir la demanda nutrimental de la totalidad de las

etapas fenológicas de cultivos como la lechuga que tiene un patrón de absorción de

nutrimentos que consiste en que su mayor demanda de nitrógeno, fósforo y potasio

se da a partir de los 45 a 60 días (Asohofrucol, 2008; Carranza et al., 2009; Macías

et al., 2010; Casaca 2005).

La aplicación fraccionada de la vermicomposta permite poner a disposición de la

planta los nutrimentos de la vermicomposta en el momento adecuado lo cual resulta

en mejores rendimientos. En un estudio realizado por Carranza et al. (2009),

reportaron que la tasa de crecimiento del cultivo tiene su punto máximo entre los 40 y

50 días después del trasplante, por lo tanto en ese periodo es cuando demanda una

mayor cantidad de nitrógeno y otros nutrimentos, en dicho experimento se evaluó

únicamente hasta los 60 días, en donde reporta un crecimiento del área foliar de

4000 cm2 entre los 40 y 60 días.

A pesar de los reconocidos beneficios que tiene la vermicomposta como fertilizante y

mejorador de suelo, y aunque durante el vermicomposteo de los materiales

orgánicos, se reduce significativamente la presencia de microorganismos patógenos

de humanos (Monroy et al., 2009; Yadav et al., 2012; Eastman et al., 2001), cuando

se utilizan vermicompostas derivados de estiércol de animales, persiste

hipotéticamente el riesgo de contaminación de las frutas y hortalizas por

microorganismos patógenos como E. coli O157:H7, Salmonella spp., y otros,

(Loncarevicn et al., 2005). Lo anterior debido a que el estiércol de bovino representa

una posible fuente de contaminación microbiológica, por lo que se debe tener un

buen manejo en el precomposteo y vermicomposteo para que se puedan eliminar los

microorganismos patógenos (Gómez et al., 2004).

Los objetivos e hipótesis de este trabajo fueron los siguientes:


6

1.1. Objetivos

Realizar una caracterización física, química y microbiológica de la

vermicomposta, suelo y suelo con aplicación de vermicomposta.

Evaluar la producción del cultivo de lechuga con el fin de comprobar la

efectividad de una aplicación fraccionada de vermicomposta en comparación

con una sola aplicación.

Evaluar el efecto de la aplicación de la vermicomposta sobre la presencia de

microorganismos patógenos.

1.2. Hipótesis

La vermicomposta utilizada tiene propiedades físicas, químicas y

microbiológicas adecuadas para ser utilizada como un abono orgánico.

La vermicomposta aplicada en distintas etapas fenológicas tiene una mejor

respuesta en el rendimiento del cultivo de la lechuga en comparación con una

sola aplicación.

El uso de la vermicomposta como fertilizante afecta la inocuidad y la

producción de la lechuga.


7

CAPÍTULO 2. ANTECEDENTES

2.1. La vermicomposta sólida

La vermicomposta es un sustrato resultante de la digestión de materia orgánica a

través de la lombriz. El humus de lombriz o vermicomposta tiene un color oscuro, con

un agradable olor (NMX-FF-109-SCFI-2007), su gran bioestabilidad evita su

fermentación o putrefacción (Buck et al., 2000), contiene una elevada carga

enzimática y bacteriana que incrementa la solubilidad de los elementos nutritivos,

liberándolos en forma paulatina (Ndegwa et al., 2000).

La vermicomposta también facilita la asimilación de nutrientes por las raíces e

impide que éstos sean lixiviados con el agua de riego manteniéndolos disponibles

por más tiempo en el suelo (Pereira y Zezzi-Arruda, 2003) y además favorece la

germinación de las semillas y el desarrollo de las plantas. Incrementa la superficie

activa de las partículas minerales favoreciendo la CIC de los suelos (Atiyeh et al.,

2000; Durán & Henríquez, 2010; Vicencio et al., 2011).

Su principal aportación como biofertilizante es que favorece e incrementa la actividad

biótica del suelo. Su acción antibiótica aumenta la resistencia de las plantas en

contra de plagas, enfermedades y organismos patógenos. Se puede utilizar sin

inconvenientes en estado natural y se encuentra libre de nematodos (Eastman et al.,

2001). Durán y Henríquez (2010), reportan que además del aporte de nitrógeno y

carbono, la vermicomposta aporta elementos nutritivos como calcio, magnesio,

potasio y fósforo.

En general, los abonos orgánicos como la vermicomposta pueden servir para mejorar

algunas de las propiedades de los suelos; sin embargo, no tienen una capacidad

nutricional para proveer N en una manera adecuada en un periodo corto de tiempo


8

(Cerrato et al., 2007). Por ello, desde el punto de vista nutricional, los abonos

orgánicos no tienen la capacidad de proveer los requerimientos de N, y para que un

abono orgánico mineralice cantidades sustanciales de N, la relación C/N debe ser

menor a 20:1 (Leblanc et al., 2007).

2.2. Características físicas, químicas y microbiológicas de la vermicomposta

Antes de aplicar una vermicomposta como sustrato o como complemento,

mencionan Majlessi et al. (2012), que además de probar que la vermicomposta esté

madurada, se debe comprobar su fitotoxicidad, ambas variables pueden ser

evaluadas a través de la medición del porcentaje de germinación, la relación C/N y

también la medición del CO2 liberado de la actividad microbiana, que indique su

estabilidad y madurez.

Diversos trabajos se han hecho para caracterizar la vermicomposta y de esta forma

discutir el efecto que esta tiene en el crecimiento de la planta (Blandon et al., 1999;

Castillo et al., 2002; Rodríguez et al., 2008). Además del contenido nutricional que la

vermicomposta aporta a la planta, una característica biológica muy importante es su

alta carga microbiana, que a su vez es capaz de metabolizar y transformar muchas

sustancias que la lombriz no puede digerir por sí misma (Capistrán, 2001) por lo que

la lombriz en conjunto con los microorganismos se convierten en catalizadores en la

degradación de materia orgánica haciendo el proceso más eficaz, además de que la

actividad microbiana reactiva la regeneración del suelo (Carcedo et al., 2008).


9

Cuadro 1. Características químicas y físicas de la Norma Oficial Mexicana NMX-FF-109-SCFI-2007, para humus de lombriz.

Característica Valor

Nitrógeno Total 1 a 4% base seca

Materia Orgánica 20 a 50% base seca

Relación C/N ≤ 20

Humedad 20 a 40% materia húmeda

pH 5.5 a 8.5

Conductividad eléctrica ≤ 4 ds/cm-1

Capacidad de Intercambio catiónico > 40 cmol/kg-1

Densidad aparente peso volumétrico 0.40 a 0.90 g/ml-1

Valores adicionados Ausente

La NMX-FF-109-SCFI-2007 (Cuadro 1), sugiere que la vermicomposta debe registrar

características física y químicas en rangos óptimos como los siguientes: un pH de 5.5

a 8.5, una conductividad eléctrica menor a 4 dS/cm-1, un porcentaje de humedad

entre 20 y 40%, un porcentaje de materia orgánica entre 20 y 50%, un porcentaje de

germinación no menor a 60%, el cual indica la fitotoxicidad que tiene la

vermicomposta y también su grado de maduración, una densidad aparente entre 0.4

y 0.9 g/ml y una capacidad de intercambio catiónico de al menos 40 cmol/kg.

Esta misma norma sugiere características microbiológicas óptimas e la

vermicomposta como se indican en el Cuadro 2.


10

Cuadro 2. Características microbiológicas establecidas por la Norma Oficial Mexicana NMX-FF-109-SCFI-2007, para humus de lombriz.

Microorganismo Tolerancia

Escherichia coli ≤ 1000 NMP por g en base seca

Salmonella spp 3 NMP en 4 g en base seca

Huevos de helminto viables 1 en 4 g base seca

Hongos fitopatógenos Ausente

NMP= Número más probable.

Otras características importantes que son indicadores de calidad de la

vermicomposta son nitritos (NH3), nitratos (NH4), índice de germinación, ácidos

húmicos, y ácidos fúlvicos. Al respecto, autores como Pérez (2012), Guerrero (2013)

y Hernández et al., (2008), han encontrado valores entre 200 a 600 mg/kg de NO3,

50 a 100 mg/kg de NH4, 19 a 25 g/kg de ácidos fúlvicos, 3.9 a 4.8 % de ácidos

húmicos y un porcentaje de germinación del 70 al 90%.

Vicencio et al. (2011), evaluaron una vermicomposta de lodos residuales observaron

cambios en parámetros fisicoquímicos durante el proceso de vermicompostaje, tales

como reducción del porcentaje de humedad de 80 a 70%; reducción de sólidos

volátiles de 53 a 30%, lo que indica estabilidad del producto; pH de 7.3 a 6.41, una

disminución en la conductividad eléctrica y un aumento del contenido de NH4.

2.3. La vermicomposta y sus efectos hormonales

Las interacciones entre las lombrices de tierra y los microorganismos pueden

producir cantidades significativas de las hormonas del crecimiento de plantas y

ácidos húmicos que actúan como reguladores de la planta (Arancón et al., 2006).

Uno de los mecanismos por los cuales las auxinas y ácidos húmicos pueden

estimular el crecimiento de la planta consiste en inducir un incremento en la cantidad

de la ATP-asa de la membrana plasmática, lo cual acidifica la pared celular,


11

debilitándola, seguido por la elongación célula. A los ácidos húmicos se le atribuyen

efectos sobre las células vegetales, semejantes a los inducidos por las auxinas

(Muñoz et al., 2000).

Las sustancias húmicas son macromoléculas muy complejas donde se encuentran

diferentes grupos funcionales que le permiten actuar como poli-electrolitos de ácidos

débiles y ser sitios de reacción con diferentes agentes químicos; es aceptado que

esta consideración es válida para cada una de sus fracciones donde también se

incluyen a los ácidos húmicos como uno de sus componentes (Huelva et al., 2013).

Estas últimas se reportan como importantes en tres aspectos del crecimiento de la

planta: en la regulación de la elongación celular; como promotor de la división

celular; y por su influencia en la embriogénesis y la actividad meristemática de las

raíces (Dharmasiri et al., 2005). Así como también contribuyen a retener metales,

formando complejos con hierro, aluminio, zinc, manganeso, cobre o níquel, de esta

manera hay una mayor reserva de micro-nutrimentos, además participan en la

degradación del suelo (Porta et al., 2003; Varanini y Pinton, 2001).

Nardi et al. (2002), señalan la influencia positiva sobre el transporte de iones

facilitando la absorción, la acción directa sobre procesos metabólicos tales como:

respiración, fotosíntesis y síntesis de proteínas, mediante el aumento o disminución

de la actividad de diversas enzimas, el contenido de metabolitos y la actividad tipo

hormonal de estas sustancias.

Además, hay muchas referencias en la literatura que muestran que los reguladores

de crecimiento de plantas, tales como los las auxinas, giberelinas y citoquininas, son

producidas por microorganismos, y se ha sugerido que la promoción de la actividad

microbiana y la actividad de lombrices de tierra produce cantidades significativas de

reguladores de crecimiento de las plantas (Tomati et al., 1990; Tomati, 1995;

Edwards, 1998).


12

La actividad de las lombrices acelera la humificación de la materia orgánica, y su

influencia en el aumento de las poblaciones microbianas mejora la presencia de

sustancias auxinas y giberelinas así como los ácidos húmicos (Casenave et al.,

1990). Es probable que la vermicomposta en amalgama con la materia orgánica

promueva el crecimiento de las plantas estimulando más allá de la absorción de

nutrientes minerales debido a los efectos de las sustancias húmicas presentes en las

vermicompostas o debido a los reguladores del crecimiento de plantas asociados con

la ácidos húmicos (Atiyeh et al., 2002).

Atiyeh et al., (2002) extrajeron reguladores de crecimiento de plantas, tales como el

ácido indol acético, giberelinas y citoquininas de vermicomposta en solución acuosa

y comprobaron que estas fitohormonas tuvieron efectos significativos sobre las

variables de crecimiento de las plantas.

2.4. La vermicomposta y sus efectos nutricionales

Los análisis de vermicompostas obtenidas a partir de diferentes sustratos orgánicos

indican claramente su utilidad como acondicionador de suelos pero también como

una buena fuente de nutrientes para las plantas en la agricultura (Gupta et al.,

2008).

Uno de las principales atribuciones que tiene la vermicomposta, son las aportaciones

nutricionales que ésta provee al suelo, tanto de macro como de micronutrimentos, ya

que se ha demostrado que la vermicomposta mejora la calidad y el rendimiento de

los cultivos, permitiendo la reducción de la fertilización química con la combinación

de ambos (Moreno, 2004; Márquez et al., 2006, Moreno y Valdés, 2005).

Sin embargo autores como Leblanc et al., (2007) mencionan que los nutrientes que

aporta la vermicomposta, sólo ayudan a mejorar la fertilidad del suelo, pero no


13

pueden por sí mismos proveer en su totalidad las necesidades nutrimentales que

requiere un cultivo, por lo cual es necesario ubicar a la vermicomposta como un

biofertilizante cuya principal contribución no es la nutrimental sino en conjunto, funge

como un mejorador de suelo que favorece el crecimiento de la planta y como una

excelente alternativa al uso excesivo de fertilizantes químicos.

Aunque la aportación de nutrimentos de las vermicomposta sea mínima, hay una

gran variación en sus contenidos dependiendo de su origen. Romero et al., (2009)

encontraron en distintas vermicompostas aportaciones de 2.05, 1.14, 0.91 1.37, 3.19

y 1.59 % de nitrógeno. De esta manera, con la aplicación de una dosis de 20 ton/h

se hace una aportación al suelo desde 200 hasta 600 kg de N/ha.

2.5. La vermicomposta y sus efectos microbiológicos.

Según Reines et al., (2001) y Capistrán et al., (2001), la aportación más interesante

e importante de la vermicomposta es su alta carga bacteriana. Esto es debido a que

las bacterias benéficas que posee crean antagonismo contra los hongos

fitopatógenos y microorganismos patógenos de humanos.

Uno de los efectos benéficos de la aplicación de vermicompostas de mayor impacto

para el agricultor es sin duda, la prevención de enfermedades en plantas, ya que

diversos estudios han demostrado esta cualidad, un ejemplo es el efecto en la

reducción de las poblaciones de Colletotrichum acutatum y Pectobacterium

carotovorum lo cual se atribuye principalmente a la degradación de los residuos

vegetales y a los cambios de pH que la lombriz ejerce sobre los residuos y concluyen

que el proceso de vermicompostaje disminuye la población de patógenos pero no

necesariamente los elimina (Uribe et al., 2009).

Además de contribuir en el aumento en la diversidad y la actividad microbiana,

juega un papel importante en el ciclo de nutrientes produciendo materiales que


14

influyen en el crecimiento y protección de las plantas contra organismos patógenos

por la competencia y el antagonismo entre ellos (Arancón et al., 2006; Aira y

Domínguez, 2010; Monroy et al., 2009; Huelva et al., 2013).

Asímismo, los microorganismos degradan de manera más rápida la materia orgánica

del suelo, haciendo disponibles los nutrientes atrapados en el suelo mediante la

mineralización. La presencia de vermicomposta favorece el desarrollo y la simbiosis

de las micorrizas con las bacterias benéficas que ésta contiene.

Arancón et al. (2006), concluyeron que dos de las principales contribuciones de la

vermicomposta a los suelos son el aumento de la población y actividad microbiana,

ya que son factores clave en las tasas de reciclaje de nutrientes del suelo, estos

materiales reciclados influyen en el crecimiento de plantas, la acumulación de

microorganismos da resistencia o tolerancia a las enfermedades de las plantas y

presencia de nematodos, debido a las grandes poblaciones microbianas contenidas

en la vermicomposta.

2.6. Efecto de la vermicomposta en el crecimiento de las plantas

La vermicomposta tiene diversos efectos positivos en la planta tales como una mayor

producción, calidad, resistencia a patógenos y vigor, diversos reportes señalan los

efectos favorables que tiene sobre el crecimiento de algunos cultivos tales como

cereales y leguminosas, especies vegetales, plantas ornamentales y florales que han

sido evaluados bajo condiciones de invernadero y con un menor efecto en

condiciones de campo abierto (Atiyeh et al., 2002).

Al respecto, en un estudio realizado por Atiyeh et al., (2000), observaron que la

vermicomposta de estiércol de bovino indujo un mayor el crecimiento de las plantas

de tomate y lechuga en comparación con la aplicación de estiércol. Por lo que


15

concluyeron que las lombrices tuvieron una actividad importante en la

descomposición de la materia orgánica y mencionan que el incremento en el

crecimiento de la planta podría ser debido que las características fisicoquímicas de

la vermicomposta fueron mejores cuando los residuos fueron procesados, ya que

hubo un contenido mayor de NO3, esta forma es fácilmente asimilable que el

nitrógeno en forma orgánica contenido en el estiércol.

Ochoa et al., (2009), optimizaron el desarrollo del cultivo de jitomate con dos

aplicaciones de vermicomposta, ya que con solo una, se presentaron deficiencias

nutrimentales. Por otro lado Singh et al., (2008), señalan que en fresa la aplicación

de vermicomposta aumentó la propagación de plantas en un 10,7 %, área foliar en

23,1 %, materia seca en 20,7 %, y el rendimiento de frutos totales en 32,7 %. En

ausencia de vermicomposta hubo albinismo, malformación de frutas, aparición de

moho gris hasta en un 16%; además, del aumento de pudrición por Botrytis y

disminución de los parámetros de calidad.

En lechuga, cuando se aplica vermicomposta se ha observado un incremento en las

variables nutrimentales y del crecimiento. En un estudio realizado por Jiménez

(2008), señala que la aplicación de vermicomposta en lechuga registró un aumento

de los contenidos nutrimentales en las hojas de lechuga en nitrógeno, fósforo,

potasio, boro, magnesio, hierro, zinc y sodio. Además se incrementó el valor en el

peso de biomasa seca, de biomasa seca, área foliar, número de hojas, resistencia al

corte y luminosidad, lo cual se atribuyó a que la cantidad de sustancias reguladoras

de crecimiento, tipo y cantidad de microorganismos, entre otros factores,

favorecieron el desarrollo de este cultivo.

En otro estudio en lechuga realizado por Añez y Espinoza (2003), en el que se aplicó

vermicomposta, encontraron que la respuesta del cultivo fue nula al no haber

diferencia significativa al hacer variar las dosis de 5, 10, 15 y 20 ton/ha. Mientras que

Tomati (1990), encontró que con vermicomposta, la lechuga tuvo una mejor síntesis


16

de proteína en la raíz con un aumento del 24% de la misma, lo cual se distinguió

reflejado en la producción y crecimiento de la planta, esto se correspondió a que los

microorganismos y metabolitos que promovieron la actividad enzimática de la nitrato

reductasa que regula la disponibilidad de nitrato para la planta.

2.7. Mineralización de N en abonos orgánicos y vermicomposta

Los abonos orgánicos pueden ser una opción viable al uso de fertilizantes químicos

para proveer el nitrógeno requerido por un cultivo. El análisis químico de estos

abonos es de poca ayuda para evaluar el valor nutritivo del mismo, ya que el análisis

no indica el plazo en el cual los nutrientes estarán disponibles. Por consiguiente, la

capacidad de liberar N disponible de un abono orgánico debe conocerse, pues solo

así podrá hacerse un uso más eficiente del mismo y evitar deficiencias o excesos de

N resultantes de la adición del abono al suelo (Cerrato et al., 2007). Para que el

nitrógeno de un abono orgánico pueda ser absorbido por las plantas debe

mineralizarse. El proceso de mineralización se da a través de la actividad de

microorganismos no específicos, bajo condiciones aeróbicas y anaeróbicas, pasando

el nitrógeno a su manera inorgánica (NO2, NO3 y NH4) (Córdova, 2010; Eghball,

2000).

La tasa de mineralización de N es la velocidad o grado de mineralización y se

interpreta como el porcentaje de N que se mineraliza y que permite conocer cuánto

está siendo liberado en forma disponible en un periodo de tiempo determinado. Este

potencial se establece a partir de la mineralización acumulada, la cual se define

como la cantidad de N liberado en un periodo de tiempo específico (Brady y Weil,

1999).

Se ha observado en un tiempo de incubación de 20 semanas que la aportación de la

vermicomposta mezclada con el suelo libera su mayor tasa de mineralización de

nitrógeno disponible para la planta en las primeras 6 semanas, razón por la que sus


17

efectos en la planta se observan en ese periodo (Cerrato et al., 2007).

Figueroa et al., (2012) observaron que durante las primeras semanas de aplicación

de humus de lombriz, la mineralización del nitrógeno fue más rápida, debido a que

en este periodo se produce la descomposición de azúcares, proteínas y celulosas,

habiendo mineralizado 77.78% en 4 semanas y 88.86 a las 6 semanas; es decir, que

la liberación del N que realmente se refleja en la planta se encuentra en el lapso

anteriormente mencionado.

Barrera et al. (2012), señalan que el nitrógeno total que contiene una vermicomposta

se va mineralizando de manera muy rápida al inicio, y explica que probablemente se

debe a que se constituye de componentes más lábiles que los que contienen otros

materiales orgánicos, de esta manera permite la liberación del nitrógeno fácilmente

mineralizable en las primeras semanas, por lo que este lapso de aportación de

nitrógeno se considera como realmente aprovechable por el cultivo, por lo tanto su

efecto es claramente apreciable en este periodo.

Ochoa et al., (2009), al ver que la capacidad de la composta como fertilizante para la

planta tiene una duración limitada decidieron fraccionar la aplicación en el cultivo de

jitomate, y observaron que la aplicación fraccionada no hubo diferencia significativa

en el rendimiento, peso fresco y diámetro del fruto, en comparación con aplicar una

solución nutritiva y té de composta, siendo la composta fraccionada la que registró

resultados menos favorables. En cuanto al fraccionamiento de la composta, los

autores mencionan que la primera aplicación no abasteció el requerimiento de N; sin

embargo, con la segunda fracción aplicada en la etapa de floración, se corrigieron

dichas deficiencias, por lo que recomendó que en estudios futuros el fraccionamiento

de la composta se haga en periodos más cortos y que se cuantifique el N lixiviado

proveniente de este abono orgánico.

La mineralización de nitrógeno depende de varios factores, si el contenido de


18

nitrógeno es alto en cualquier sustrato, los microorganismos tienen suficiente fuente

de alimento como para tener una mayor mineralización, ya que también se satisfacen

sus necesidades de N; en cambio si el contenido de nitrógeno es bajo, la tasa de

descomposición de la materia orgánica disminuye considerablemente.

Otro factor importante es la relación C/N, si ésta el abono excede 25, entonces los

microorganismos degradarán la materia orgánica utilizando el N disponible para ellos

en el medio, causando una inmovilización temporal de ese N. Cuando la relación C:

N es baja, por ejemplo menor que 20, la materia orgánica es degradada fácilmente

(Stevenson, 1986). La descomposición de la materia orgánica del suelo y las

correspondientes mineralización e inmovilización son procesos clave en el ciclo de

nitrógeno (N) en el sistema suelo-planta. Estos procesos son altamente complejos,

ya que la materia orgánica es una mezcla muy heterogénea, constituida por restos

vegetales y animales recientemente incorporados y por materiales húmicos muy

resistentes.

2.8. Vermicomposteo como mecanismo de reducción de microorganismos

patógenos para humanos

Una gran parte de los estudios realizados sobre la preparación de la composta y su

aplicación sobre el terreno agrícola se ha centrado en los efectos de la fertilidad de

los suelos y la calidad de los cultivos; sin embargo, es necesario aumentar las

investigaciones acerca de la sobrevivencia de los patógenos en la composta y de los

tratamientos para reducir los niveles de estos microorganismos.

Existe un importante aspecto de salud relacionado con la aplicación de la composta,

el cual está dada por la incidencia de enfermedades producidas por los

microorganismos patógenos durante la disposición y utilización insalubre de estos

productos. Son necesarias unas buenas prácticas agrícolas y de higiene para

proteger los cultivos de la contaminación con los patógenos presentes en estos bio-


19

fertilizantes, además de que se precisan de más investigaciones para determinar

cómo se propagan en el campo estos microorganismos (Gómez et al., 2004).

La NMX-109- SCFI-2008 establece que para que una vermicomposta no represente

un peligro de contaminación para el cultivo en el que se aplica debe tener ausencia

de hongos fitopatógenos, máximo un huevo de helminto viable por cada 4 g de base

seca y menor a 1000 UFC y 3 UFC por 1 y 4 g base seca de E. coli y Salmonella

respectivamente.

La Salmonella es uno de los patógenos entéricos más estudiados encontrados en la

composta, sin embargo a una temperatura de 55 °C por 1 hora es letal para los

miembros de este grupo. Además la composta estabilizada y madura está apta

sanitariamente cuando la concentración de E. coli es menor de 127 UFC por 100

gramos de peso seco (Yadav et al., 2012).

Se ha demostrado que el tratamiento térmico provoca la reducción de los indicadores

fecales a niveles comparables a muchos patógenos, particularmente bacterias

patógenas, pero la concentración inicial de los indicadores es normalmente mayor en

factores de 10 que la de los patógenos, por lo que aunque su número disminuya

siempre sobrevivirá una cantidad apreciable de estos microorganismos (Cepeda y

Valencia, 2007).

Gómez et al. (2004), menciona que temperaturas por encima de 53°C durante el

compostaje elimina totalmente las bacterias patógenas, los virus y los huevos de

Ascaris pierden la viabilidad, encontrándose en estas condiciones una sobrevivencia

limitada de microorganismos indicadores y formas enquistadas de protozoos.

A pesar de la reducción de patógenos por medio de altas temperaturas en el

composteo, no se puede confiar ciegamente en la aplicación de compostas y se

requiere garantizar la inocuidad del sustrato, además con la vermicomposta no hay


20

un tratamiento térmico sino una digestión de la lombriz, por lo cual son otros los

medios de eliminación de patógenos y es necesario comprobar si éstos son en

verdad efectivos.

Eastman et al. (2001), menciona que las lombrices reducen la cantidad de

microorganismos patógenos como huevos de helminto, coliformes fecales,

Salmonella y E. coli., sometiendo a vermicomposteo durante 90 días biosólidos

derivado de una planta municipal, aunque cabe mencionar que se debe inocular una

cantidad adecuada de biomasa de lombriz que sea capaz de consumir el sustrato.

Se ha comprobado que el vermicomposteo reduce significativamente los patógenos

humanos en una gran diversidad de desechos orgánicos, y que el principal

mecanismo de destrucción de organismos coliformes totales se debe a los procesos

digestivos de la lombriz, que durante el vermicomposteo se reducen hasta en un

98%, sin embargo, se menciona que la adición de vermicomposta no afectó el

número de coliformes ya sea después de 15 , 30 o 60 días , el cual apoya la idea de

que este grupo de bacterias se ve más afectada por el paso a través del intestino de

E. foetida que por las interacciones de la comunidad microbiana con la lombriz de

tierra (Monroy et al., 2009).

Aira y Domínguez (2010), mencionan que la biomasa microbiana es muy abundante

cuando la vermicomposta tiene entre 2 y 11 semanas de edad, mientras que en las

muestras de mayor edad (18-36 semanas de edad), este efecto revirtió, lo que indica

que una vez estabilizada la vermicomposta la presencia de microorganismos en

general se mantiene estática y en menor cantidad que el residuo fresco sin

vermicompostear.


21

2.9. El uso de la vermicomposta como un riesgo de contaminación de

hortalizas

Un aspecto sumamente importante en el uso de abonos orgánicos es el tema de la

inocuidad, ya que son necesarias las buenas prácticas agrícolas y de higiene para

proteger los cultivos de la contaminación con los patógenos presentes en estos

biofertilizantes, además de que se precisan de más investigaciones para determinar

cómo se propagan en el campo estos microorganismos. La contaminación

microbiológica derivada de la utilización de fertilizantes naturales y las medidas

necesarias para abordarla deben ser orientadas a todo el personal que practica la

agricultura (Gómez et al., 2004).

Con base en lo anterior, es importante considerar que la nutrición de los cultivos que

se fundamenta en la aplicación de abonos orgánicos al suelo o como fertilizante de

hortalizas y frutales, no tiene una regulación sanitaria (Corlay et al., 2011), si estos

abonos no están madurados o no están adecuadamente procesados, pueden ser

una fuente potencial de contaminación (Gómez et al., 2004) que pudiera representar

un riesgo para los consumidores, por ello es importante evaluar la presencia de

microorganismos patógenos y garantizar que el uso de abonos orgánicos no afecte la

inocuidad del cultivo.

Los microorganismos que están asociados con enfermedades transmitidas por

alimentos son principalmente Escherichia coli, Salmonella sp y Listeria

monocytogenes (Calderón, 2008).

En el composteo la destrucción de microorganismos patógenos se evalúa a través de

la cuenta viable de CF, microorganismos indicadores de bacterias patógenas como la

Salmonella (Atlas y Bartha, 2006).


22

Haug (1993), menciona que en el composteo, la temperatura mínima requerida para

destruir microorganismos patógenos es de 50 °C, la Salmonella typhi, Salmonella

spp y Escherichia coli son destruidos a 55 °C en una hora y los huevos de Ascaris

lumbricoides a 50 °C también en una hora, éstos últimos considerados como uno de

los parásitos más resistentes al calor, ya que al analizar un gran número de muestras

de compostas, encontró que la Salmonella estaba ausente, cuando éstas tenían

menos de 1000 NMP de CF/g de sólido.

En el caso de parásitos, los microorganismos indicadores son los HH, menos de un

huevo viable/g de sólido (NOM–004–SEMARNAT–2002). El uso de indicadores

fecales como medida de reducción de patógenos, sólo aplica en casos donde el calor

de inactivación es el principal mecanismo de destrucción del patógeno (NOM-112-

SSA1-1994).

Un parámetro para determinar la calidad de los abonos consiste en un análisis

microbiológico que determina la calidad sanitaria de un material y su aptitud para

distintos usos. El grupo de bacterias coliformes fecales es el principal indicador de

calidad; su número en una muestra se usa como criterio de contaminación y por lo

tanto de calidad sanitaria de la misma (Corlay et al., 2011).

En el estiércol el contenido microbiológico llega a ser alto, contiene muchos

organismos patógenos, en algunos países europeos son considerados materiales

peligrosos y deben ser transportados y procesados bajo estrictas normas sanitarias.

Estos estiércoles no son abonos, sino una materia prima con posibilidades de ser

transformada en abonos (Varnero, 2007).

Por lo anterior es importante procesar bien el material que se va a emplear para

asegurarse de una correcta eliminación de patógenos como Salmonella, E. coli y

huevos de helminto. Yadav y colaboradores (2012), encontraron que una mejor


23

optimización en la eliminación de patógenos consistía en integrar el proceso de

compostaje y vermicompostaje, a través del aumento de temperatura y el control de

la humedad relativa, los cuales consideró como los parámetros más importantes en

donde finalmente encontró que el material era seguro para la producción agrícola a

pesar de que la vermicomposta era derivada de heces fecales humanas.

Otro microorganismo con el que se determina la calidad de un abono debido a que

representa un riesgo para la salud humana es Salmonella sp., bacteria que también

pertenece a la familia Entero bacteriaceae y que es parasita intestinal de los

animales, su amplia distribución se debe a su alta capacidad de colonización

(Méndez et al., 2011).

La presencia tanto Salmonella spp. como de E. coli en los abonos orgánicos es

debido a que sobreviven en las primeras etapas del proceso de vermicompostaje,

pero pH cercano a la neutralidad (pH 6.5-7.5), ligeramente acido o ligeramente

alcalino propicia el desarrollo de la mayoría de los grupos fisiológicos (Caraveo,

2010). Por lo tanto, es un factor determinante para la calidad fitosanitaria del abono

orgánico.

El número de brotes de enfermedades transmitidas por alimentos asociadas a frutas

y hortalizas frescas se ha incrementado en los últimos años, por lo cual los alimentos

de consumo crudo, como la lechuga, presentan un mayor riesgo para la transmisión

de éstos y otros enteropatógenos, pues no existe una etapa de procesamiento

posterior que elimine las cargas microbianas iniciales (Beuchat, 2002).

Las principales causas para la contaminación fecal de alimentos consumidos en

crudo son: la irrigación con aguas de mala calidad, el uso de fertilizantes a base de

excremento, el contacto con animales, la mala manipulación y un tratamiento

postcosecha inadecuado (Steele y Odumeru, 2004).


24

A nivel mundial, Shigella y Salmonella son patógenos frecuentes en brotes de origen

alimentario e hídrico (Kopper et al., 2009). En un estudio realizado por Barrantes y

Achí (2011), detectaron en la mayoría de las muestras analizadas contaminación

fecal, donde 24 de 37 (65%) mostró E. coli en un rango desde 4 hasta 460 NMP/g.

La implementación de políticas relacionadas con la inocuidad alimentaria incide en

mejoras sobre la calidad microbiológica y disminuye la probabilidad la transmisión de

patógenos, particularmente en alimentos de consumo crudo como frutas y hortalizas

(Valiente y Mora, 2002).

2.10. Descripción del cultivo de lechuga

La lechuga (Lactuca sativa L.) pertenece a la familia Compositae, es la planta más

importante del grupo de las hortalizas de hoja, se cultiva en casi todos los países del

mundo. En México se puede cultivar durante todo el año bajo riego; con rendimientos

que pueden variar desde 7 a 23 ton/ha (SIAP, 2013; Asohofrucol, 2008). Es una de

las hortalizas más cultivadas en nuestro país donde se estima una producción

aproximada de 160 mil toneladas por ciclo, siendo Guanajuato al productor número

uno a nivel nacional de este cultivo, en Michoacán se siembra una superficie de

hasta 312 hectáreas obteniendo una producción promedio de 23 toneladas por

hectárea (SIAP, 2013).

Contiene alto porcentaje de agua (90-95%), como también folatos, provitamina A o

beta-caroteno y cantidades apreciables de vitamina C, estas dos últimas con acción

antioxidante, relacionadas con la prevención de enfermedades cardiovasculares e

incluso de cáncer (CCI, 2006).

Macías et al. (2010) concluyeron que el requerimiento interno de la lechuga pudo

determinarse a partir de las diferentes concentraciones del nitrógeno, donde el valor

óptimo fue el equivalente a 113 kg de N/ha. Así mismo en el cuadro se puede


25

apreciar algunos requerimientos agro-climáticos según Casaca (2005).

Cuadro 3. Características agro-climáticas de la lechuga.

Variable Generalidades

Semilla Tienen un periodo de latencia después de su recolección

y germinan con altas temperaturas.

Raíz No llega nunca a sobrepasar los 25 cm de profundidad

es pivotante y tiene ramificaciones.

Hojas Están en forma de roseta, se alargan o se acogollan y tienen bordes

aserrados, ondulados o lisos.

Temperatura

Requiere temperaturas entre 14 a 18°C por el día y de 5 a 8°C por la

noche,

durante el acogollado requiere más frío.

Humedad

relativa

Es muy sensible a la falta de humedad y no soporta la sequía,

por lo que la H.R. debe estar entre 60 a 80%.

Suelos Prefieren suelos arenosos-limosos con un buen drenaje y un pH

óptimo entre 6.5 a 7.4 y una materia orgánica de 2 a 5%.

Preparación

del terreno

Suelos nivelados, surcados, sin malas hierbas y con rotación

cada dos ciclos, es intolerante a la salinidad.

Plantación

Debe de tener una densidad de plantas de entre 70 y 80 000 con

distanciamiento de 30 cm, con un ciclo vegetativo de entre 55 y 70

días.

Variedades Romana, acogollada, de hojas sueltas y lechuga esparrago.

Abonado Se recomienda el abonado de 3 kg/m2, y en

la formación de cogollo requiere más nutrientes.

Riego Deben ser frecuentes y en poca cantidad de agua.


26

Fertilización El cultivo de lechuga extrae 50:25:130 Ton/Ha,

y una bola pesa entre 300 y 600 g aproximadamente.

Plagas y

Enfermedad

es

Gusano cogollero, minador de la hoja, quemaduras en las puntas,

sclerotinia, mildiu velloso, mancha de la hoja y cercosporio.

Fuente: SIAP (2013).

Durante su crecimiento, la lechuga exige que haya diferencia de temperatura entre el

día y la noche. Para la germinación de la semilla, la temperatura óptima oscila entre

18 y 20ºC. Cuando crece, requiere de 14 a 18ºC de día, y de 5 a 8ºC por la noche.

La máxima temperatura que puede soportar la planta son 30ºC; la mínima, 6ºC bajo

cero. Los suelos deben ser ligeros, arenoso limosos y sin encharcamientos (SIAP,

2013).

Es una planta susceptible a la salinidad ya que presenta ligera tolerancia a la

salinidad. Requiere suelos medianamente profundos, con textura media y con buen

drenaje, con un pH entre 6 y 6.8 (Calderón, 2006). La dosis adecuada de fertilización

química al 100% que usaron Añez y Espinoza (2001) para comparar con fertilizantes

orgánicos fue de 150, 60 y 120 kg de N, P y K respectivamente, cuyo rendimiento

máximo registrado en lechuga se alcanzó con la dosis entre 158 y 167 kg de N/ha,

por lo que para estas cantidades la absorción estimada fue de 121 y 136 kg de N/ha,

dejando como residuo al final del ciclo un aproximado de 100 kg de N/ha.


27

Cuadro 4. Superficie cosechada, producción y rendimiento en diversas

entidades federativas.

Estado Superficie (ha) Producción (ton) Rendimiento (ton/ha)

sembrada Cosechada Siniestrada obtenida obtenido

AGUASCALIENTES 692 692 21,364 30.873

BAJA CALIFORNIA 1,202 1,068 17 16,954 15.868

D.F. 53 51 2 657 12.888

DURANGO 22 22 667 30.318

GUANAJUATO 2,900 2,698 202 46,942 17.396

JALISCO 217 217 3,966 18.279

MEXICO 34 22 12 332 14.767

MICHOACAN 312 311 7,147 22.982

NUEVO LEON 10 10 150 15.000

PUEBLA 996 868 88 16,315 18.786

QUERETARO 384 384 10,536 27.438

SAN LUIS POTOSI 72 72 2,158 29.965

SONORA 470 432 38 10,026 23.215

TLAXCALA 22 22 660 30.000

VERACRUZ 15 15 150 10.000

ZACATECAS 945 945 20,666 21.869

TOTAL 8,374 7,855 361 158,855 20.222


28

CAPÍTULO 3. MATERIALES Y MÉTODOS

El trabajo consistió en el desarrollo de tres etapas fundamentales, 1) Caracterización

física, química y microbiológica de la vermicomposta, suelo y suelo con aplicación de

vermicomposta utilizados en el trabajo de investigación, 2) Valoración agronómica de

la vermicomposta como abono orgánico y aplicado en forma fraccionada y 3)

Valoración de la inocuidad de la lechuga nutrida con vermicomposta.

3.1. Caracterización física, química y microbiológica de la vermicomposta,

suelo y suelo con aplicación de vermicomposta utilizados en el trabajo de

investigación.

3.1.1. Caracterización de la vermicomposta

La vermicomposta madura empleada fue obtenida a partir de estiércol de bovino,

donada por un productor del municipio de Jiquilpan, Mich.

Las determinaciones de pH, CE, humedad, materia orgánica, cenizas y densidad

aparente se hizo de acuerdo a la norma para humus de lombriz (lombricomposta)

NMX-FF-109-SCFI-2007.

El pH fue medido con un potenciómetro en suspensión acuosa de una mezcla de

relación de humus de lombriz: agua 1:5. Empleando la solución anterior se determinó

la Conductividad Eléctrica (CE). La Humedad fue determinada por el método

gravimétrico.

El contenido de materia orgánica fue determinado por el método de calcinación, así

como el porcentaje de cenizas, mientras que la densidad aparente se realizó

midiendo el volumen de la muestra previamente compactada.


29

El contenido de NO2-, NO3

- y NH4- por colorimetría (Etchevers, 1992). El P disponible

fue determinado por espectrometría y extracción con NaHCO3 (Olsen et al., 1954).

Mientras que el porcentaje de carbono orgánico, se obtuvo mediante un cálculo

dividiendo el porcentaje de materia orgánica entre el factor de Van Benmelen igual a

1.724.

El porcentaje de nitrógeno total se cuantificó por el método Kjeldahl (Bremner, 1996).

La capacidad de intercambio catiónico (CIC) se midió por el método PZNC (print of

zero net charge) (acetato de amonio 1 N pH 7) (Uehara et al., 1982), mientras que la

relación carbono nitrógeno se obtuvo dividiendo el porcentaje de carbono total entre

el porcentaje de nitrógeno total. Por último los ácidos húmicos y fúlvicos se

determinaron por la metodología propuesta por Hernández et al., (2008).

La madurez de la vermicomposta se determinó por el índice de germinación de

semillas de Raphanus sativus de acuerdo a la metodología descrita por Gariglio et

al., (2002), en donde de una solución 4:1 vermicomposta agua se añadió 1ml de la

solución a cajas Petri que contenían en el fondo papel absorbente, las cuales fueron

humedecidas con la solución mencionada anteriormente y después incubadas a

25°C por 72 horas, siendo humedecido el papel absorbente durante cada 24°, como

blanco se usó otro tratamiento con agua destilada, cada unidad experimental

contenía 10 semillas de rábano, donde dichos tratamientos tenían 10 repeticiones

cada uno, por último se calculó el IG de acuerdo a la misma metodología, que

consistía en la siguiente fórmula:

IG =LR * %G/Lr agua * %G agua * 100

En donde:

IG= Porcentaje del índice de germinación


30

LR= Longitud de radícula

%G= Porcentaje de germinación

Lr agua= Longitud de radícula en agua (control)

%G agua= Porcentaje de germinación en agua (control)

Para determinar la presencia o ausencia de Salmonella sp se utilizó la metodología

propuesta por la NOM-114-SSA1-1994, y para la positividad o negatividad de

Escherichia coli, el método de MUG+Fluorescencia.

Para la determinación de metales pesados como Cu, Cd y Pb, se utilizó la

metodología de Perkin (1982).

3.1.2. Caracterización del suelo

El suelo se obtuvo de la localidad de la Sauceda, perteneciente al municipio de

Zamora, Mich., el cual se caracterizó como un suelo tipo andosol de textura franco-

limosa, obtenido de un azolve proveniente de suelos de la meseta purépecha.

La CIC fue determinada por el método de PZNC (print of zero net charge) (Uehara y

Gillman, 1982), el pH, la humedad y la capacidad de retención (CRA) se midieron de

acuerdo a las técnicas establecidas para suelos (Black, 1965). La CE se midió

directamente con un conductivímetro en el extracto del suelo saturado. El carbón

total por digestión por dicromato (Kalembasa y Jenkinson, 1973). El C orgánico por

digestión con K2Cr2O7 (Vance et al., 1987). El N total por digestión Kjedahl (Bremner,

1996). El P disponible por la técnica de colorimétrica con ácido ascórbico-molibdato

de amonio (APHA AWWA WPCF, 1989). La concentración de NH4 se hizo por el

método de destilación con Mg O (Bremner y Keeney, 1966) y por último los

contenidos de NO2- y NO3

- por técnicas colorimétricas (APHA AWWA WPCF, 1989).


31

Para determinar la presencia o ausencia de Salmonella sp y Escherichia coli fue de

acuerdo a la metodología mencionada para vermicomposta.



3.1.3. Caracterización de la mezcla vermicomposta con suelo

La caracterización de esta mezcla se determinó por los métodos mencionados

anteriormente.

Para determinar la presencia o ausencia de Salmonella sp y Escherichia coli fue de

acuerdo a la metodología mencionada para vermicomposta y suelo.



3.2. Valoración agronómica de la vermicomposta

3.2.1. Localización del sitio experimental

Esta etapa se realizó en el invernadero del CIIDIR-IPN Unidad Michoacán en

Jiquilpan, Michoacán, México. Ubicado a una altitud de 1560 msnm, delimitado por

las coordenadas 20°03’02’’ y 19°52’54’’ de latitud N y los meridianos 102°39’33’’ y

102°56’16’’ de longitud W. Dicho estudio se llevó a cabo a partir del 25 de octubre de

2012 hasta el 17 de enero de 2012, con una duración de 85 días.

3.2.2. Material vegetal

Se utilizó como material vegetal plantas de lechuga de cogollo de la variedad Río

Grande (Lactuca sativa var. capitata), obtenidas en viveros de la comunidad de La


32

Palma, del municipio de Venustiano Carranza, Michoacán.

3.2.3. Tratamientos y diseño experimental

Las plantas de lechuga fueron colocadas en macetas de plástico de 4 L de

capacidad, que contenían, en función del tratamiento, suelo y mezcla de suelo con

vermicomposta. Para alcanzar los objetivos del trabajo se eligieron los siguientes

tratamientos:

T1.- Vermicomposta/suelo (30/70%)

T2.- Vermicomposta fraccionada /suelo (10/70%), + (10%), + (10%)

T3.- Fertilización química (solución nutritiva Steiner al 100% de N)

T4.- Suelo

T5.- Vermicomposta/suelo (15/85%) + Fertilización química


T7.- Fertilización química (solución nutritiva Steiner al 50% de N)

Cada tratamiento se probó en una parcela experimental de 10 plantas, con cuatro

repeticiones. Se utilizó un diseño experimental de bloques completos al azar con

cuatro con cuatro repeticiones. La aleatorización de los tratamientos dentro de las

parcelas experimentales se muestra en el Cuadro 6.

Cuadro 5. Distribución de los tratamientos en un diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones.

BLOQUE 1

BLOQUE 2

BLOQUE 3

BLOQUE 4

Parcela Tratamiento Parcela Tratamiento Parcela Tratamiento Parcela Tratamiento

1 T6R1 8 T2R2 15 T3R3 22 T5R4

2 T2R1 9 T5R2 16 T4R3 23 T1R4

3 T5R1 10 T1R2 17 T7R3 24 T6R4

4 T3R1 11 T3R2 18 T5R3 25 T7R4


33

5 T4R1 12 T7R2 19 T6R3 26 T4R4

6 T7R1 13 T4R2 20 T1R3 27 T2R4

7 T1R1 14 T6R2 21 T2R3 28 T3R4

T= Tratamiento, R= Repetición.

3.2.4. Manejo del experimento

Siembra. Las plantas de lechuga se trasplantaron después de regar el suelo. Como

se ilustra en la figura 4, para aplicar el riego por goteo se instaló un sistema fijo con

depósitos de 200 L para aplicar la solución nutritiva de Steiner (1961) al 100% de

nitrógeno, al 50% de N y agua, que se distribuyó a las plantas impulsada por una

bomba centrifuga de 0.25 caballos de fuerza, a través de cinta regante colocada

sobre las hileras de plantas y con goteros distanciados cada 20 cm (Vázquez y

Méndez, 2009).

La solución nutritiva se aplicó por goteo en el agua de riego, la cual contenía 12, 1,

1, 5, 6 y 3 meq/L de NO3, H2PO4, SO4, K, Ca2+ y Mg2+ respectivamente, misma que

se ajustó a un pH de 6.05 y a una conductividad eléctrica de 2.2 mS/cm. Con la

solución nutritiva al 100% de nitrógeno se aplicaron 1.82 g/ planta y con la solución al

50%, se utilizaron 0.91 g/ planta durante 85 días en que se desarrolló el cultivo,

equivalente a 135.75 y 67.87 kg de N/Ha respectivamente. Una cantidad de 47.1

Ton/ha de N fue aplicada de vermicomposta, equivalentes a 5.338 g de N por cada

planta con la aplicación de la vermicomposta.


34

3.2.5. Registro de variables

Para evaluar el efecto de los tratamientos se registraron las siguientes variables:

diámetro de la lechuga (DP), longitud de la raíz (LR), peso fresco, peso fresco parte

aérea (PF) y peso seco de la parte aérea de la lechuga (PS) y de la raíz (PR). Estas

variables se registraron en el momento de la cosecha utilizando cuatro plantas por

unidad experimental.

El diámetro de la lechuga se midió con una regla milimétrica. En las demás variables

se utilizó un procedimiento destructivo, donde cada planta se extrajo cuidadosamente

de las macetas, posteriormente se realizó un lavado de la raíz y se eliminó el exceso

de agua con servilletas absorbentes, para luego registrar su peso fresco con una

balanza electrónica. Para el peso seco, las plantas se cortaron en trozos pequeños y

se secaron en una estufa Craft, modelo ESP, con circulación de aire forzado a 75 °C,

por aproximadamente 72 horas, hasta llevarlas a peso constante.

BLOQUE 1 BLOQUE 2 BLOQUE 3 BLOQUE 4


35

3.2.6. Análisis estadístico

Para el análisis de los datos se utilizó un análisis de varianza en función del diseño

experimental de bloques completamente al azar. La comparación de medias se

realizó con la prueba de la diferencias mínima significativas (DMS), con un valor de

significancia de α = 0.05, utilizando el paquete estadístico SAS (Statistical Analysis

System) 2002 versión 9.

3.3. Valoración de la inocuidad de la lechuga nutrida con vermicomposta.

Para conocer el efecto de la aplicación de vermicomposta sobre la inocuidad de la

lechuga, se eligieron los siguientes tratamientos, los cuales se derivaron del

experimento anterior.


T2.- Vermicomposta fraccionada /suelo (10/70%), + (10%), + (10%)

T4.- Suelo

Cada tratamiento estuvo formado por 10 plantas como unidad experimental y cada

uno de ellos se repitió tres veces.

Para medir el efecto de los tratamientos se registraron las siguientes variables:

Salmonella sp, E. coli, OCT, OCF, Mohos, Levaduras y huevos de helmintos. Así

como la determinación de Cd, Cu y Pb.

Para el análisis microbiológico del suelo, se hicieron cuatro muestreos a los 20, 40,

60 y 80 días después del trasplante de la lechuga. En cada fecha se tomaron 70 g de

suelo en tres plantas por tratamiento de cada repetición, del interior de la maceta

hasta la parte superior con la ayuda de una barrena (figura 3). Para el análisis de

Salmonella sp, E.coli y huevos de helmintos se hizo de acuerdo a la metodología


36

descrita anteriormente. Para el caso de OCT, OCF fue por la NOM-112-SSA1-1994,

para mohos y levaduras la NOM-115-SSA1-1994. Para la determinación de metales

pesados como Cu, Cd y Pb, se utilizó la metodología de Perkin (1982).

Para el análisis microbiológico de la raíz y de la bola de la lechuga, se tomó un solo

muestreo a los 80 días después del trasplante al final del ciclo del cultivo, tomando

tres plantas por tratamiento en cada repetición. La planta junto con la raíz se

colocaron en bolsas de plástico de polietileno estériles dentro de una hielera para ser

transportada al laboratorio. Después fueron extraídas las hojas del exterior y del

interior, las cuales fueron tomadas con la ayuda de un bisturí estéril. El protocolo de

análisis microbiológico fue el mismo que se mencionó anteriormente. Para la

determinación de metales pesados como Cu, Cd y Pb, se utilizó la metodología de

Perkin (1982).

Figura 4. Muestreo y análisis microbiológicos en el sustrato

El agua que fue empleada para el riego del cultivo de la lechuga fue analizada para

comprobar su calidad como posible fuente de contaminación.


37

CAPÍTULO 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. Caracterización física, química y biológica de la vermicomposta y del suelo

utilizado en el trabajo de investigación

4.1.1. Características físico-químicas de la vermicomposta

En el cuadro 6 se aprecian las características de la vermicomposta empleada, en él

se observan todos los parámetros importantes que una vermicomposta debe tener

para considerarse adecuada con respecto a la NMX-FF-109-SCFI-2008, la cual

establece las características que son benéficas en la planta y además aquellas que

son necesarias para aplicar para el mejoramiento de suelos agrícolas.

Cuadro 6. Caracterización física, química y microbiológica de la

vermicomposta.

Variable VC Valores de

referencia Autores Unidad

NO3 163.35 686.5 Pérez,2013 mg/kg

NH4 48.1 70.387 Pérez, 2013 mg/kg

Nitrógeno 0.85 1 a 4 NMX-FF109 %

CO2 264.7 --- mg/kg

C. Inorgánico 10.26 --- g/kg

C. orgánico 14.923 16 - 27.6

Hernández,

et al. 2008 %

C. Total 15.949 18.9332 Pérez, 2013 %

A.F. 14.486 19-25

Hernández,

et al. 2008 g/kg

A.H. 4.37 3.9-4.8

Hernández,

et al. 2008 g/kg

C/N 18 < 20 NMX-FF109 ---


38

Cenizas 36.05 30-70 NMX-FF109 %

Humedad 43.95 20 a 40 NMX-FF109 %

C.E. 4.02 ≤4 NMX-FF109 dS/m-1

pH 7.46 5.5 a 8.5 NMX-FF109 ---

M.O. 40.2 20 a 50 NMX-FF109 %

Densidad ap. 0.6 0.4 a 0.9 NMX-FF109 g/cm3

CIC 42.5 > 40 NMX-FF109 cmol-kg-1

IG 70 en 72 h >60 (72 h) Gariglio et al,

2002

Salmonella Presente Presente

Caraveo,

2010

E. coli Presente Ausente

Caraveo,

2010

El contenido de nitratos fue de 163.35 mg/kg, un valor inferior al que obtuvo Pérez

(2013) de 686.5 mg/kg, pero superior al reportado por Guerrero (2013), que fue de

63.5 mg/kg lo cual indica que la vermicomposta estaba menos nitrificada que una

vermicomposta más madurada. El valor de NH4 de 40.7 es inferior al reportado por

En cuanto al nitrógeno total, en el presente trabajo se obtuvo un valor de 0.85%, el

cual es inferior al reportado por Pérez de 1.07% (2013), en vermicomposta derivada

de estiércol de bovino, mientras que Guerrero (2013), encontró 1.85 % N en la

vermicomposta del contenido ruminal de bovino. En la NMX-109 se indica que el

valor aceptable de N total debe de estar entre 1 a 4 %, por lo anterior el porcentaje

encontrado en este trabajo está ligeramente por debajo de lo requerido por esa

norma; sin embargo, se han encontrado resultados similares como los reportados

por Pramanik et al. (2007), quienes reportan valores menores al 1% de nitrógeno.

Arancón et al. (2006) por su parte encontraron valores de 1.9 y 1% en estiércol de

bovino y restos de papel respectivamente, mientras que Atiyeh (2000) encontró


39

porcentajes de 2.36 y 1.8 de nitrógeno en estiércol de porcino y desperdicios de

cocina respectivamente. Lo anterior indica claramente que el porcentaje de nitrógeno

en la vermicomposta es muy variable y se asocia al tipo de material empleado para

su elaboración.

Con respecto al carbono orgánico, el valor obtenido de 14.92%, lo cual estuvo en el

mismo rango entre 14 y 30 % reportado por Frederickson y Smith (2004). El carbono

total da una idea del grado de maduración de la materia orgánica y de las

transformaciones de distintos materiales, mientras más alto sea el valor del carbono

más inestabilidad tiene el sustrato orgánico que en este caso resultó ser de 15.9 % lo

cual indica que la vermicomposta tiene baja estabilidad.

Zambrano et al. (2011) reportan para vermicompostas de residuos vegetales y

estiércol de bovino valores de 6.69 y 5.64 % de ácidos húmicos, respectivamente y

mencionan que las características estructurales de los ácidos húmicos dependen

fundamentalmente del origen y las condiciones en las cuales se desarrollan estos

compuestos. Un valor similar se encontró en este trabajo con un 4.47 % de ácidos

húmicos. Sierra (2008) comenta que un periodo entre tres y seis meses no mejoró la

cantidad de ácidos húmicos, indicando a diferencia de muchos autores, que una

vermicomposta de tres meses ya tiene el potencial como fertilizante y que además es

más económico que otro de seis meses.

El porcentaje de ácidos fúlvicos encontrados en este trabajo fue de 1.44%, valor

similares al reportado por Hernández et al. (2008), de 1.44 y 1.54% en estiércol de

bovino y restos de frutos de palma aceitera, respectivamente. Esta característica en

la que Blandon et al. (1999), mencionan que varía mucho en función de la especie de

lombriz que digiere el sustrato. Estos ácidos también se incrementan como resultado

de la transformación de la materia orgánica en sustancias húmicas.

Con respecto a la relación C/N, en este trabajo se obtuvo un valor de 18, que cae


40

dentro de lo recomendado por la NMX-FF-109-SCFI-2008, la cual indica que debe

ser menor a 20. Otros autores como Blandon et al. (1999), trabajando con el manejo

de los restos del café a través del vermicomposteo, lograron estabilizar el material

con una relación C/N inicial de 27.6 para terminar con 11.8.

Para la variable de cenizas Velenzuela et al. (1998), reportaron valores de 38.07;

21.99 y 40.79% de estiércol de conejo, estiércol de bovino y residuos de cocina

respectivamente, mientras que Hernández et al. (2008), mencionan porcentajes de

cenizas entre 29 y 49% en 111 diferentes compostas, mientras que el valor obtenido

en este trabajo de 36.05% ubica a la vermicomposta dentro del rango encontrado por

estos dos autores.

La humedad es un indicador de la madurez de la vermicomposta, el análisis de

humedad de la vermicomposta resultó con un valor de 43.9 %, el cual estuvo por

arriba del rango sugerido por la NMX-FF-109-SCFI-2008 (20 a 40 %).

Con respecto a la conductividad eléctrica, la vermicomposta registró un valor de

4.02 dS/m-1 valor dentro del sugerido por la NMX-FF-109-SCFI-2008. Hernández et

al. (2008) reportó valores de 3.76 hasta 5.75 dS/m-1 de conductividad eléctrica en

vermicompostas derivadas de estiércol de vacuno y fibra de palma aceitera, mientras

que Pérez (2013) reportó un valor de 1.55 dS/m registrado en una vermicomposta

derivada de estiércol de bovino.

En cuanto al pH, se registró un valor de 7.46 el cual es mayor al señalado en la

literatura, donde se reporta un pH de 5.68 (Atiyeh et al., 2001), aunque cae del rango

entre 5.5 a 8.5 que establece la NMX-FF-109-SCFI-2008.

La vermicomposta resultó tener un 40.2% de materia orgánica, la adición al suelo

mejora en general todas sus características físicas y químicas, además de adicionar

microorganismos benéficos que interactúan con la planta y crean antagonismos con


41

microorganismos patógenos y fitopatógenos. Resultados inferiores fueron reportados

por Resendez et al., (2005), encontrando valores desde 15 a 25 % en

vermicompostas de estiércol de caballo, paja y estiércol de cabra, mientras que

resultados similares fueron encontrados por Hernández et al., (2008), en

vermicomposta derivada de palma aceitera en rangos desde 28 a 47%. Por otra

parte Salazar et al., (2003) hacen mención que los contenidos de materia orgánica

en vermicomposta deben ser mayores a 28%. Durán y Henríquez (2007) obtuvo

como resultado en los análisis realizados a un vermicomposta derivado de estiércol

un 33.1 % en materia orgánica, lo cual es muy similar a los resultados obtenidos en

este trabajo.

La densidad aparente de 0.6 es muy adecuada conforme a la NMX-FF-109-SCFI-

2008 que sugiere valores dentro del rango entre 0.5 a 0.9 g cm3. Por otra parte la

C.I.C. obtuvo un valor de 42.5 cmol/kg, la cual es adecuada conforme a la NMX-FF-

109-SCFI-2008 que establece que en vermicompostas sea mayor a 40 cmol/kg,

dicha variable está altamente relacionada con el contenido de materia orgánica,

ambas características permiten una mayor interacción del suelo con los cationes

intercambiables y favorece el aprovechamiento de nutrientes del suelo por parte de la

planta. Sin embargo algunos autores señalan que para que una composta o

vermicomposta este madura, su CIC debe ser mayor a 60 cmol/kg (Pereira y Arruda,

2003). Aunque otros autores han encontrado valores por debajo de esa cifra como

los reportados por Contreras et al. (2005) quienes obtuvieron 59.7 y 53 cmol/kg-1

para gallinaza y estiércol de bovino respectivamente, así como Hernández et al.

(2008), quienes encontraron valores de 45.1 y 46.2 cmol/kg en vermicomposta de

palma aceitera.

Una variable que revela el grado de madurez en la vermicomposta es la relación C/N,

la cual si es mayor a 30 genera problemas de inmovilización microbiana del N en el

suelo, por tanto no hay una liberación inmediata de nitrógeno aprovechable del

sustrato, así mismo el proceso de vermicomposteo se alarga provocando oxidación


42

del carbono y la relación C/N desciende, sin embargo una relación con valores entre

10 y 25 es un indicador de estabilidad en la composta (Peña et al., 2002; Sylvia et al.,

2005). Por su parte Jiménez (2008) y Salazar et al., (2003), indican que cuando los

valores de la relación C/N es más baja (9 a 13), hay una mayor disponibilidad de

nitrógeno por lo que la planta tiene un mejor aprovechamiento.

Un indicador de madurez es el índice de germinación sirve para evaluar el grado de

madurez de una vermicomposta y contribuye a la detección de la fitotoxicidad del

sustrato en el cual se determina la concentración de fenoles tóxicos y su sensibilidad

para la plantas, ya que la misma de no estar estabilizada se ve reflejada en un índice

de germinación menor, se considera que cuando la vermicomposta tiene un

porcentaje de germinación menor a 60 significa que aún el sustrato no está estable

(Gariglio et al., 2002), por lo que se debe proceder a seguir vermicomposteando el

desecho orgánico. Por lo anterior, esta prueba evalúa el proceso de maduración del

vermicomposta, al evaluar la estabilidad biológica y baja o inexistente fitotoxicidad

del mismo (Varnero et al., 2007).

El porcentaje de germinación registrado en este trabajo fue de 70 en un tiempo de

72 horas, valor por debajo del reportado por Pérez (2013), el cual obtuvo un valor de

90 en 72 horas, probados en semillas de rábano y con vermicomposta derivada de

estiércol de bovino. Un estudio desarrollado por Zucconi et al., (1981) determinó el

porcentaje de germinación en semillas de berro de agua y menciona que un G

mayor o igual a 80 significa que no existen sustancias fitotóxicas y en cambio un G

menor o igual a 50 indica que el vermicomposta tiene sustancias tóxicas que inhiben

el crecimiento de las plantas.

En otro estudio realizado por Varnero et al., (2007) quienes evaluaron la sensibilidad

de lechuga y rabanito a extractos de residuos agroindustriales sometidos a

compostaje, donde el rabanito resultó ser más sensible a los fitotóxicos presentes en

dicho compostaje, concluyeron que el IG resultó ser una variable completa para


43

evaluar el grado de madurez química para sustratos especializados en el uso

agrícola.

En este mismo cuadro se puede observar que la vermicomposta resultó con

presencia de Salmonella y E. coli. La presencia tanto de Salmonella y E.coli en los

abonos orgánicos es debido a que sobreviven en las primeras etapas del

vermicomposteaje, pero un pH cercano a la neutralidad propicia al desarrollo de la

mayoría de los grupos fisiológicos (Caraveo 2010), por lo tanto, esta variable es un

factor determinante para la calidad sanitaria del abono orgánico.

Estos resultados concuerdan con lo reportado por Barocio (2013), quien menciona

la presencia de estos patógenos en vermicomposta de gallinaza. Por su parte

Mathur et al., 2006 encontraron inicialmente el crecimiento de E. coli, S. aureus, P.

pyocyaneacea en vermicomposta de nueve semanas de proceso pero después de 18

semanas solo aislaron C.frundii y esporas aeróbicas. Lo anterior se atribuye a un

manejo inadecuado de la vermicomposta durante el proceso de maduración y

estabilización. Estos resultados no coinciden con la NMX-FF-109SCFI 2008 la cual

señala la ausencia de estos patógenos. Por su parte, Contreras -Ramos et al.,

(2005), no encontraron la presencia de estos microorganismos en vermicomposta de

biosólidos con estiércol de vaca y paja de avena. Asímismo Guerreo (2013)

menciona la disminución y posterior ausencia de estos patógenos durante el

vermicomposteo. En un estudio similar (Caraveo, 2010) reporta la ausencia de OCF

y Salmonella sp., atribuyendo esto a que la lombriz presenta glándulas calcíferas las

cuales segregan carbonato de calcio, que neutraliza los ácidos de sus alimentos

actuando como un antibactericida. Así mismo, Oliva et al (2008) no detectó a estos

microorganismos en vermicomposta de excreta de borrego, debido al sistema

hemolítico de las lombrices. Durante el proceso de vermicompostaje además se

produce una gran diversidad de microorganismos benéficos para el suelo y se

disminuyen los patógenos, determinando así la calidad final del abono.


44

4.1.3. Caracterización física y química del suelo y el suelo con vermicomposta.

En el cuadro 7 pueden observarse los valores medios obtenidos para las

propiedades del suelo y la mezcla de suelo con vermicomposta. A efecto de discutir

sus propiedades, estas se comparan con las sugeridas por la Norma Oficial

Mexicana NOM-021-RECNAT-2000 (2002), que establece las especificaciones de

fertilidad, salinidad y clasificación de suelos.

El suelo presentó un pH de 6.57, clasificado por la NOM-021-RECNAT-2000 como

neutro. Una densidad aparente ligeramente alta de 1.1 g/cm3 que para este tipo de

suelo de origen volcánico debe ser menor de 1. Un porcentaje muy bajo de materia

orgánica de 2.99% en comparación con un contenido medio entre 6.1 a 10.9%

sugerido por la Norma. En cuanto a la conductividad eléctrica, el suelo registró un

valor de 0.63 dS/m-1, considerado por la norma como de efectos despreciables para

el crecimiento de los cultivos. La capacidad de intercambio catiónico del suelo fue de

24.69 cmol/kg-1 valor alto para la norma. Otra característica de gran interés es el

nitrógeno total que en este suelo fue de 0.2%, calificado por la norma como un valor

bajo.

La adición de vermicomposta al suelo en una mezcla en volúmenes de 30% de

vermicomposta y 90% de suelo, mejoró mucho las propiedades antes mencionadas.

La densidad aparente redujo su valor en un 18%, mientras que la materia orgánica

aumentó más de tres veces su valor, la capacidad de intercambio catiónico aumento

51%, el nitrógeno total se duplicó y la capacidad de retención de agua incrementó

7%. El pH se mantuvo sin cambio ubicándose dentro de un pH neutro. La

conductividad del suelo, se incrementó con la adición de la vermicomposta pero aún

se considera como moderadamente salino. Otras propiedades que mejoraron con la

adición de vermicomposta al suelo fueron la cantidad de ácidos húmicos y fúlvicos.

Havlin et al., (2005) mencionan que todos estos factores tienen mucha influencia en


45

la productividad del suelo, y su interrelación colectiva representa la calidad del suelo.

Aunque todas estas propiedades son importantes, el contenido de materia orgánica

es el más crítico, porque tiene que ver con muchas características biológicas,

químicas y físicas inherentes a la productividad del suelo. Con la materia orgánica se

incrementa la estabilidad de los agregados del suelo, lo cual mejora la resistencia del

suelo a la erosión del agua y del viento. Debido al incremento de estructura del suelo,

su densidad baja, lo cual mejora la proliferación de raíces y con ello la productividad.

Otras características que mejoran con la adición de materia orgánica son la

capacidad de intercambio catiónico, y la disponibilidad de nutrimentos, entre ellos

nitrógeno, fósforo y azufre, carbono con la mineralización de esta.

Cuadro 7. Caracterización física y química del suelo y el suelo con vermicomposta.

Variable Suelo Suelo + VC Unidades

NO3 34 93.1 mg/kg

NH4 2.1 31.7 mg/kg

Nitrógeno 0.2 0.41 %

CO2 250.15 252.33 mg/kg

C. Inorgánico 3.68 7.1 g/kg

C. orgánico 93.04 129.24 g/kg

C. Total 96.72 136.34 g/kg

A.F. 9.266 12.782 g/kg

A.H. 0.38 1.42 g/kg

C/N 20 19 ---

Cenizas 13.66 22.68 %

Humedad 37.74 38.34 %


46

C.E. 0.63 2.63 dS/m-1

pH 6.57 6.92 ---

M.O. 2.99 9.74 %

Densidad

aparente 1.1 0.9 g/cm3

CIC 24.69 37.5 cmol/kg-1

CRA 138.05 148.82 %

0BSalmonella Presente Presente ---

1BE. coli Presente Presente ---

Las vermicompostas presentan una gran capacidad de retención de agua que

aumenta hasta 1.3 veces su peso, permitiendo una buena captación de agua y una

gran plasticidad favorable para la planta y el desarrollo de raíz (Bello, 2003). Un

parámetro para evaluar el impacto de la adición de materia orgánica en los suelos, es

la producción de CO2 por la actividad respiratoria de microorganismos, la cual tiende

a incrementarse con la incorporación de materia orgánica (Álvarez et al., 2000).

Con relación a las características microbiológicas, la presencia de Salmonella sp y

E. coli se puede atribuir a que la vermicomposta utilizada en la mezcla contenía estos

microorganismos.

4.2. VALORACIÓN AGRONÓMICA DE LA VERMICOMPOSTA

4.2.1. Efecto de la vermicomposta fraccionada en la producción de lechuga

En el cuadro 8, se presentan los resultados obtenidos con la aplicación de

vermicomposta. Se observa que la bola de lechuga registró un 26% más de peso

con la aplicación fraccionada de vermicomposta (T2) comparativamente con una sola

aplicación (T1). Por su parte, el suministro de vermicomposta, en forma fraccionada

o no (T1 y T2), produjeron significativamente un 79 % más peso en promedio en la


47

bola de la lechuga en comparación al tratamiento que no recibió vermicomposta (T4).

Sin embargo, el mejor tratamiento que resultó en un mayor peso de la lechuga fue

T3, el cual fue significativamente igual a T2 y diferente de T1 y T4. Es de destacar

también que los tratamientos con vermicomposta al igual que el tratamiento con

fertilización química, registraron el mayor peso fresco de raíz en comparación con el

tratamiento que recibió vermicomposta.

En promedio, estos tratamientos (T1, T2 y T3) produjeron casi tres veces más peso

fresco en las raíces en comparación con el tratamiento que no recibió vermicomposta

ni fertilizantes químicos. La misma tendencia se observó para las variables peso

fresco total y diámetro de lechuga, variables en las que la aplicación fraccionada

superó numéricamente al tratamiento con una sola aplicación. Aunque estos dos

tratamientos, fueron superados ligeramente con la aplicación de fertilizante químico

(T3). Todos estos tratamientos con vermicomposta o con fertilizante químico (T1, T2

y T3) superaron estadísticamente al tratamiento que contenía suelo solamente (T4).

La aplicación del 50% de vermicomposta en una sola vez (T5), también produjo

estadísticamente un mayor peso fresco de la lechuga, de la raíz y total frente al

tratamiento con suelo (T4), aunque solo fue numéricamente superior que este

tratamiento en el diámetro de la lechuga. T5 fue comparable en el efecto sobre estas

variables a la aplicación del 100% de vermicomposta en una sola vez (T1), excepto

en el peso de la raíz en donde fue inferior estadísticamente. Sin embargo, al

comparar T5 con T2, tratamiento en donde se fraccionó la vermicomposta, se

observa una tendencia de un mayor peso y diámetro de la lechuga a favor de este

tratamiento.


48

Cuadro 8. Peso fresco y diámetro de la lechuga en respuesta a la aplicación de vermicomposta y fertilizantes químicos.

Tratamiento Peso fresco en (g) Relación

raíz/bola Diámetro

(cm) Bola Raíz P. total

T1 347.06 b 37.50 a 384.56 b 0.11 a 11.06 bc

T2 436.94 ab 32.25 ab 469.19 ab 0.07 bc 12.09 abc

T3 496.06 a 29.00 ab 525.06 a 0.06 bc 13.81 a

T4 218.44 c 12.25 c 230.69 c 0.06 bc 10.25 c

T5 346.69 b 29.50 ab 376.19 b 0.09 ab 11.31 bc

T6 460.69 a 26.25 abc 486.94 ab 0.06 bc 13.88 a

T7 479.56 a 20.25 bc 499.81 a 0.04 c 12.78 ab

DMS 106.73 12.61 111.05 0.03 2.39

C.V. 11.48 20.01 11.23 24.03 8.39 T1= *VC+*S, T2= VC fraccionada + S, T3=1.82 g de N por planta, T4= Testigo, T5= 50% T1, T6=

50%T3, T7= T5+T6*VC = vermicomposta, *S= suelo, *N = nitrógeno.

En general la utilización de fertilizantes químicos superó a los tratamientos con

vermicomposta sobre todo al tratamiento donde sólo se utilizó suelo. Lo anterior se

confirma incluso donde se incorporó solamente el 50% de nitrógeno como fertilizante

químico (T6) o en combinación con un 50% de vermicomposta (T7), estos

tratamientos produjeron un mayor peso y diámetro de lechuga que los tratamientos

con suelo (T4), vermicomposta sin fraccionar al 100% (T1) y al 50% (T5), pero fue

muy similar su comportamiento al tratamiento donde se fraccionó la vermicomposta

así como a T3, tratamiento en que se aplicó el 100% de nitrógeno como fertilizante

químico. Es de destacar que resultó una mayor relación raíz/bola en los tratamientos

en que se incorporó vermicomposta principalmente en T1, tratamiento que tuvo

significativamente una mayor cantidad inicial de vermicomposta, valor que se

relacionó con una mayor distribución de fotoasimilados y nutrimentos a la raíz.


49

Cuadro 9. Peso seco de la lechuga en respuesta a la aplicación de vermicomposta y fertilizantes químicos.

Tratamiento Peso seco (g) Relación

raíz/bola Bola Raíz Total

T1 23.02 a 5.11 a 28.14 a 0.22 a

T2 24.44 a 3.58 ab 28.02 a 0.15 ab

T3 27.02 a 2.66 ab 29.68 a 0.10 b

T4 15.13 b 2.10 b 17.24 b 0.14 ab

T5 22.17 a 3.59 ab 25.76 a 0.16 ab

T6 24.73 a 2.73 ab 27.46 a 0.11 ab

T7 27.41 a 2.37 b 29.79 a 0.09 b

DMS 6.77 2.53 7.76 0.11

C.V. 12.69 34.21 12.78 8.39

(T1: *VC+*S, T2: VC fraccionada + S, T3: 1.82 g de N por planta, T4: Testigo, T5: 50% T1, T6: 50%T3,

T7: T5+T6) *VC = vermicomposta, *S= suelo, *N = nitrógeno.

En el cuadro 9 se observan los resultados del peso seco, en dicho cuadro se ve una

tendencia similar al peso fresco. El peso seco de la bola, la raíz y el total de la

lechuga, registró significativamente un mayor peso seco de la bola y el total al aplicar

vermicomposta en los tratamientos T1, T2 y T5 en comparación del tratamiento que

no recibió (T4). En promedio estos tratamientos produjeron un 65% más peso seco

en la bola y 63% más peso total que T4. Sin embargo, todos estos tratamientos

fueron inferiores en cuanto a la producción de peso seco a los tratamientos T3 y T5

en que se aplicó fertilizante comercial solo o en combinación con vermicomposta,

aunque las diferencias solo fueron significativas con T4. En promedio T3 y T7

alojaron 77% más materia seca en la bola y 72% más en total que T4. Es de destacar

el mayor valor del peso seco de la raíz en las plantas de lechuga con el tratamiento

en que se utilizó el 100% de vermicomposta la cual se aplicó en una solo vez (T1).

Por ello, la relación entre la raíz con la parte aérea en peso seco, fue

significativamente mayor en este tratamiento.


50

En general la aplicación de vermicomposta en forma fraccionada tuvo una mejor

respuesta en las variables reproductivas de la lechuga lo cual se asocia a una mayor

disponibilidad de nitrógeno, en las diferentes etapas fenológicas del cultivo. Una sola

aplicación de abonos orgánicos como la vermicomposta que contienen nitrógeno

altamente mineralizable implica que este se aporte casi en su totalidad en las

primeras etapas de desarrollo de los cultivos (Figueroa et al., 2012; Vel y Swarnam,

2013) y con ello una mínima disponibilidad en etapas fenológicas posteriores.

La mejor respuesta de la aplicación de vermicomposta ya sea en forma fraccionada o

no en comparación con el tratamiento que no recibió ningún aporte de nutrimentos,

se relaciona, por un lado, como lo indican Atiyeh et al., (1999) y Arancon et al., (2004)

a la aportación de nutrimentos y a un efecto hormonal contenido en este sustrato

orgánico. Esta respuesta positiva de la aplicación de vermicomposta en comparación

donde no se aplicó, pudo deberse también a la mejora en las propiedades físicas del

suelo que resultaron al adicionar la vermicomposta. Con la materia orgánica se

incrementa la estabilidad de los agregados del suelo, lo cual mejora la resistencia del

suelo a la erosión del agua y del viento. Debido al incremento de la estructura del

suelo, su densidad baja, lo cual mejora la capacidad de almacenamiento de agua, la

proliferación de raíces y con ello la productividad.

Sin embargo; es importante mencionar que se observó una mejor respuesta de las

variables del crecimiento y rendimiento de la lechuga en el tratamiento con

fertilización química lo cual se explica porque este tratamiento en comparación con

los tratamientos con vermicomposta cubrió la demanda del cultivo por poseer no

solo una mayor cantidad de nutrimentos esenciales para la planta, sino también

porque estos fueron aplicados en forma fraccionada en aportaciones frecuentes y

localizados en la raíz de la planta con el riego por goteo y durante todas las etapas

fenológicas del cultivo de lechuga, lo cual probablemente aumentó la eficiencia de


51

utilización de los fertilizantes químicos en comparación con la vermicomposta.

Se han realizado diversos estudios sobre el efecto de la vermicomposta en la

producción de cultivos (Atiyeh et al., 2001; Arancon et al., 2004; Uribe et al., 2009;

Ochoa et al., 2008; Aira y Domínguez, 2010) en los cuales se ha observado una

mejor respuesta frente a los fertilizantes comerciales; Sin embargo, esta respuesta

no ha sido consistente, entre otras cosas, porque la cantidad de nutrimentos

esenciales para el crecimiento de los cultivos, como el nitrógeno, que aporta la

vermicomposta no es suficiente (Hernández et al., 2008; Olivares et al. 2008, Huelva

et al., 2013, Pramanik, 2007).

Además, una vez aplicada la vermicomposta, la mayor cantidad de nitrógeno

mineralizado se libera en las primeras semanas, después baja considerablemente

(Vel y Swarnam, 2013). Estudios recientes realizados por Figueroa et al., (2012)

indican que en esta etapa inicial, la vermicomposta aporta cerca del 80% del

nitrógeno contenido, periodo en el que evidentemente puede haber un efecto positivo

sobre el crecimiento a pesar de las bajas cantidades que este material posee.

Asímismo, McGinnis et al. (2010), reportan que a la semana 12 después de aplicada

la vermicomposta se mineraliza el 95% del nitrógeno potencialmente mineralizable

que tiene el abono; sin embargo, esta cantidad solo representa el 10% del nitrógeno

contenido inicialmente en la vermicomposta. Al respecto Marinari et al. (2010),

indican que la cantidad de nitrógeno mineralizable de fertilizantes orgánicos

representó solo el 25% y 35% del nitrógeno agregado al suelo con los fertilizantes

orgánicos, observándose el máximo pico de mineralización en las primeras tres

semanas de aplicado el abono orgánico.

Esta baja mineralización indican los autores obedece a una inmovilización del

nitrógeno dentro de los microorganismos del suelo. No obstante lo anterior, de la

incorporación de vermicomposta al suelo se puede esperar una constante liberación


52

de varios nutrimentos esenciales para la planta y que pueden reducir la aportación de

fertilizantes químicos; sin embargo, la baja cantidad de nitrógeno mineralizable en

relación al nitrógeno total que poseen la vermicomposta y otros abonos orgánicos,

imposibilita que las plantas adquieran las cantidades que necesitan. Por ello, además

de conocer la calidad de la vermicomposta, es fundamental conocer la cantidad de

nutrimentos mineralizados como el nitrógeno, para conocer el aporte que tiene la

vermicomposta al cultivo, aún en aplicaciones fraccionadas. Solo así, se podrán

calcular las cantidades que aporta este abono orgánico y que deberá cubrir la

demanda de cada cultivo.

Estudios recientes (Lal, 2006), enfoca la atención en la mejora de la calidad del suelo

con enmiendas orgánicas como la vermicomposta considerada como una opción,

entre muchas, que favorece la calidad del suelo y la productividad agronómica por

unidad de área a través de la incorporación de materia orgánica.

Las investigaciones indican que el rendimiento de los cultivos puede incrementarse

de 20 a 70 kg/ha para maíz, de 10 a 50 kg/ha para trigo y de 30 a 300 kg/ha para

sorgo, si se incrementa en 1 tonelada el carbón orgánico en la zona de la raíz. La

adopción de prácticas de manejo adecuadas en los suelos agrícolas y suelos

degradados puede favorecer la calidad del suelo incluyendo la capacidad de

almacenamiento de agua, capacidad de intercambio catiónico, agregación del suelo y

resistencia al encostramiento y erosión.

4.3. VARIABLES DE INOCUIDAD

4.3.1. Características microbiológicas durante el desarrollo del cultivo

Diversos autores mencionan que una vez madurada la vermicomposta, la carga

microbiana de patógenos es mínima (Pérez, 2012; Guerrero, 2013, Caraveo, 2010),

por lo tanto es inocuo para la producción agrícola, ya que explican que en el proceso

de biodegradación algunos microorganismos van sustituyendo a otros, produciendo


53

de esta manera la riqueza en microorganismos favorables y la ausencia de

microorganismos patógenos por la competencia que se genera (Uicab y Sandoval,

2003).

Existen diversos trabajos donde se determina la presencia de patógenos humanos

como Salmonella y E. coli, así como organismos coliformes totales y fecales en

general, con el objetivo de garantizar una calidad y que no represente un peligro de

contaminación para el cultivo, ya que la posible contaminación que puede ser

generada por diversos aspectos como el sustrato (estiércoles y residuos orgánicos),

un vermicomposteo incompleto que da como resultado una vermicomposta no

madurada, agua con la que se humedece el sustrato o una manipulación

inadecuada, pueden dar como resultado una vermicomposta con buenas

características físico-químicas pero con presencia de patógenos humanos, lo cual

hace que la vermicomposta no sea de buena calidad.

Aira y Domínguez (2010) mencionan que durante el vermicompostaje elimina

microorganismos patógenos debido a que el sustrato está en condiciones

desfavorables para su desarrollo y reproducción, ya que además se genera una

competencia de los nutrientes entre los microorganismos benéficos para el suelo y

los organismos coliformes haciendo poco posible su proliferación. Otra forma en que

el vermicompostaje elimine a los microorganismos es la secreción de fluidos en el

intestino de la lombriz ya que contiene hasta 500 mil millones de microrganismos

que generan antagonismo y sustancias antimicrobianas que inhiben su reproducción

(Aira y Domínguez, 2010; NMX-FF-109- SCFI-2007; Yakushev et al., 2011).


54

4.3.2. Caracterización microbiológica de los tratamientos que contienen vermicomposta.

En el gráfico 1 y 2 se muestran los análisis microbiológicos realizados a un

tratamiento (T1) al 70% de suelo adicionado con un 30% de vermicomposta, otro

tratamiento (T2) que tenía al 70% de suelo adicionado con un 30% de

vermicomposta aplicada en 3 fracciones de 10% y por último a un tratamiento (T4)

que tenía 100% suelo.


55

Gráfica 1. Variacion de los Coliformes totales

Gráfica 2. Variacion de los Coliformes fecales.

2.4

0E+

06

2.3

0E+

04

4.6

0E+

06

4.6

0E+

06

9.3

0E+

04

2.4

0E+

06

2.4

0E+

06

3.9

0E+

04

4.6

0E+

06

2.4

0E+

06

9.3

0E+

05

2.4

0E+

06

T1 T2 T4

20 40 60 80

4.3

0E+

03

7.0

0E+

02

2.8

0E+

03

3.9

0E+

03

2.1

0E+

03

2.8

0E+

03

2.1

0E+

03

7.0

0E+

02

2.8

0E+

03

2.8

0E+

03

2.1

0E+

03

2.8

0E+

03

T1 T2 T4

20 40 60 80

Tiempo en días y tratamientos

T1: Vermicomposta 30%; T2: Vermicomposta fraccionada; T4: Suelo

Esca

la loga

rítm

ica


56

En el T1 se observó que los organismos coliformes totales en el primer día del

trasplante tenían un 2.4×106 ,4.6×106, 2.4×106, 2.4×106 UFC/g, a los 0, 15, 30 y 65

días respectivamente, en el T2 habían 2.3×103, 9.3×103, 3.9×103 y 9.3×105 UFC/g, a

los 0, 15, 30 y 65 días respectivamente, y por último para el T4 se obtuvo 4.6×106,

2.4×106, 4.6×106, y 2.4×106 UFC/g, a los 20, 40, 60 y 80 días respectivamente, lo

cual indica que la cantidad de coliformes totales se mantuvo durante los 85 días en

que se desarrolló el cultivo de manera similar en los tres tratamientos.

También, se puede observar en este cuadro que hubo una estabilización de los

coliformes fecales durante los 85 días, hasta obtener un recuento final de 3

NMP/100g. Sin embargo, se detectó en las primeras etapas la presencia de E. coli, y

Salmonella ssp., y al finalizar los 80 días se ausentaron en T1 y T2, encontrándose

presentes solamente en T4.

Caraveo (2010), menciona que el estiércol de bovino durante y después de ser

vermicomposteado, tenía presencia de microorganismos patógenos como

Salmonella y E. coli., mientras que encontraron una carga bacteriana entre 104 y 109

ufc/g, en el proceso de biodegradación del estiércol de bovino, lo cual indica que

después del vermicompostaje, dicho producto aún contenía una carga bacteriana

importante, sin embargo, fue disminuyendo gradualmente en el proceso de

biodegradación. Aira y Domínguez (2010), indican que esta disminución se debe las

lombrices forman en el sustrato un ambiente desfavorable para los coliformes, lo que

se debe a la disminución de carbono asimilable en el sustrato y también por la

competencia por nutrientes que se establece entre los coliformes y otros

microorganismos benéficos presentes.


57

Cuadro 10. Huevos de helminto en el desarrollo del cultivo.

Huevos de helmintos

Tratamiento 20 40 60 80 Raíz Exterior Interior

T1 Ausente Ausente Ausente Ausente Ausente Ausente Ausente



En cuanto a la presencia de huevos de helmintos no se registró su presencia en los

tres tratamientos, tanto al día 0 del trasplante como a los 20, 40, 60 y 80 días. Como

resultado, se descarta la presencia de helmintos, que se consideran agentes

causantes de enfermedades parasitarias con altos índices de transmisión en los

alimentos por contaminación fecal. Vicencio et al. (2011), al evaluar una

vermicomposta de lodos residuales concluyó que el uso de la vermicomposta es

inocuo para la salud humana debido a la reducción de patógenos que se logró (100%

en coliformes fecales y 100% en huevos de helminto).

En cuanto a mohos, la cantidad inicial para T1, T2 y T4 fue de 5.9×104, 6.9×104 y

7.6×104 UFC/g respectivamente, a los 40 días se encontró una cantidad ligeramente

inferior en los tres tratamientos, a los 60 días hubo una disminución sólo en los

tratamientos T2 y T4, finalmente a los 80 días donde se hizo el 4to muestreo se

encontró 2.2×104, 3.7×104 y 2.9×104 UFC/g, esta cantidad es menor en los todos

tratamientos que la que se registró en el primer muestreo, es decir que en el

transcurso del tiempo la disminución se dio posiblemente a las condiciones agro-

climáticas de la planta y el sustrato, la presencia de la vermicomposta al parecer no

tiene alguna diferencia cuando no se aplica o cuando se hace de manera

fraccionada, y en el caso de levaduras se registró un recuento inicial de 53 000, 120

y 110 UFC/g para T1, T2 y T4 respectivamente, mientras que al final ya no se detectó

crecimiento, y se observó una disminución paulatina de estos microorganismos, con

Días después del trasplante


58

y sin presencia de vermicomposta.

Gráfica 3. Variación de los Mohos.

Gráfica 4. Variacion de las Levaduras en T1, T2 y T4.

5.9

0E+

04

6.9

0E+

04

7.6

0E+

04

2.0

0E+

04

3.9

0E+

04

3.8

0E+

04

6.4

0E+

04

1.4

0E+

04

1.8

9E+

05

2.2

0E+

04

3.7

0E+

04

2.9

0E+

04

T1 T2 T4

20 40 60 80

53

00

0 0 0

12

00

64

00

15

00

0

11

00

38

40

12

10

0

20 40 60 80

T1 T2 T4

Esca

la loga

rítm

ica

Tiempo en días y tratamientos



59

Cuadro 11. Presencia de Salmonella y E. coli en sustratos y lechuga.

Salmonella


T1 Presente Ausente Ausente Ausente Presente Ausente Ausente

T2 Presente Presente Presente Ausente Ausente Ausente Ausente

T4 Presente Presente Presente Presente Presente Ausente Ausente

E. coli




T4 Presente Presente Ausente Presente Ausente Ausente Ausente

Franz et al. (2005), realizaron un estudio de aplicación de estiércol de bovino para la

producción en lechuga y encontró contaminación de E. coli O157: H7 en la rizosfera,

menciona que la dieta del ganado está asociada con la persistencia de patógenos

como E. coli y Salmonella, explicando que los hidratos de carbono que se utilizan

para satisfacer la demanda energética para la producción de leche, son una fuente

de alimentación en las excretas lo cual favorece la supervivencia del patógeno, en

cambio una dieta con mayor cantidad de fibras como celulosa, hemicelulosa y lignina

son más difíciles de degradar, permitiendo la eliminación de patógenos humanos y

por lo tanto contribuyendo a la disminución de riesgos en la producción orgánica de

hortalizas.

4.3.3. Medición de la inocuidad de lechuga día 85

El recuento en el exterior de la lechuga de organismos coliformes totales y

organismos coliformes fecales 2×103, 3.9×103 y 1.5×104 UFC en el tratamiento T1,

T2 y T4 respectivamente. El grupo de los microorganismos coliformes es el más

ampliamente utilizado en la microbiología de los alimentos como indicador de

prácticas higiénicas inadecuadas. El uso de los coliformes como indicador puede


60

aplicarse para la evaluación de la calidad microbiológica de un producto, aunque su

presencia no necesariamente implica un riesgo sanitario (NOM-113-SSA1994).

Gráfica 5. Coliformes totales en lechuga

Gráfica 6. Coliformes fecales en lechuga

3.9

0E+

03

2.1

0E+

03

2.0

0E+

034.5

0E+

03

3.9

0E+

03

2.8

0E+

03

9.0

0E+

03

1.5

0E+

04

7.5

0E+

03

Raíz Exterior Interior

T1 T2 T4

9.0

0E+

02

4.0

0E+

02

9.0

0E+

021

.80

E+0

3

2.1

0E+

03

3.0

0E+

02

2.1

0E+

03

4.3

0E+

03

7.0

0E+

02


T1 T2 T4

Parte de la lechuga muestreada

Esca

la loga

rítm

ica



61

Los resultados más altos de la variable OCT fueron los del tratamiento sin

vermicomposta, posiblemente por la presencia de hongos y bacterias antagonistas

presentes en el sustrato, también hubo una cantidad más alta de OCT en el

tratamiento donde se hicieron tres aplicaciones del 10% de vermicomposta lo cual se

atribuye a una mayor manipulación en comparación que cuando se aplicó una vez. El

número de población de OCT fue en el mismo orden en el T1, T2 y T4 en los

muestreos realizados en el exterior, interior y raíz de la lechuga. Siendo el menos

contaminado el T1, después el T2 y por último el T4. No hay mucha variación entre el

interior y el exterior de la lechuga, pero si hubo mayor diferencia en comparación con

la raíz.

Las bacterias coliformes son un grupo heterogéneo compuesto por varios. Existe

poca evidencia que indique que estas bacterias coliformes pertenezcan a un solo

género taxonómico. La falta de certeza en cuanto a su filiación taxonómica y la

imprecisa correlación entre los métodos recomendados para la detección de

coliformes han presentado problemas. El primero, es que Escherichia coli es

aceptada como bacteria coliforme, la especie contiene variantes que no producen

gas de la lactosa o lo hacen después de 48 horas, por lo que no se les identifica por

medio de esta técnica (NOM-112-SSA1-1994).

La variable de organismos coliformes fecales está relacionada con los resultados

encontrados en los organismos coliformes totales. De las zonas en que se

muestrearon, los OCF estuvieron menos presentes en el interior de la lechuga,

después en la raíz y por último en el exterior de la lechuga, que fue donde se

encontraron cantidades más altas. El tratamiento más libre de estos organismos fue

el que tenía más vermicomposta inicialmente (T1), luego el de vermicomposta

fraccionada (T2) y por último el que tenía suelo únicamente (T4). Por lo que rechaza

la hipótesis de que el uso de la vermicomposta como fertilizante afecta la inocuidad

de la lechuga.


62

Salmonella estuvo ausente en los tres tratamientos en los muestreos de la parte

interior, pero estuvo presente en los tratamientos T1 y T4 en los muestreos de la

parte exterior, también estuvo presente en la raíz en el T2 únicamente. A pesar de

que Salmonella pueda ser eliminada mediante la desinfección y lavado de con jabón,

existe el riesgo de que este patógeno se internalice al interior de la lechuga, o bien el

consumidor no lave bien la hortaliza. Por lo que en todos los casos estuvo presente

como contaminante del patógeno el suelo y la vermicomposta.

Por lo anterior es importante garantizar la inocuidad a través de buenas prácticas de

manufactura y buenas prácticas agrícolas en la producción de vermicomposta y

cultivo de lechuga respectivamente. En el primero es necesaria la eliminación de

patógenos vermicomposteando un buen tiempo el material o llegando a temperaturas

altas si es el caso de compostaje, ya que se trata de estiércoles o sustratos con

presencia de patógenos, otro aspecto importante es el lugar de almacenamiento y la

humedad de la vermicomposta, ya que esta propicia un nicho para las bacterias

patógenos. En el segundo punto, la manipulación del cultivo, las herramientas de

trabajo y el agua de riego, pueden ser fuentes de contaminación de agentes

patógenos que puedan afectar la inocuidad.

Por lo que la NMX-FF-109-SCFI (2008), establece que en todos los grados de

calidad, el producto debe cumplir con las especificaciones microbiológicas

establecidas en las correspondientes Normas Oficiales Mexicanas emanadas de la

Secretaría de Salud vigentes para Salmonella y Escherichia coli.


63

Gráfica 7. Mohos en lechuga

Gráfica 8. Levaduras en lechuga

2.0

0E+

03

3.5

0E+

03

4.7

0E+

03

2.0

0E+

03

5.0

0E+

03

0.0

0E+

00

0.0

0E+

00

0.0

0E+

00

0.0

0E+

00

T1 T2 T4

Raíz Exterior Interior3

70

0

47

00

0

47

00

61

00

0

56

00

76

00

0


T1 T2 T4

Esca

la loga

rítm

ica

Parte de la lechuga muestreada en tratamientos


64

En cuanto a mohos y levaduras se encontraron cantidades más altas en T4, después

en T2 y por último en T1, para las muestras tomadas en la raíz y en el exterior de la

lechuga, cabe mencionar también que en lo que respecta al interior de la lechuga, no

se detectaron organismos de este tipo, debido a que no se pudieron internalizar a

través de las hojas exteriores. Los mohos y levaduras provocan el deterioro

fisicoquímico de los alimentos, debido a la utilización en su metabolismo de los

carbohidratos, ácidos orgánicos, proteínas y lípidos originando mal olor, alterando el

sabor y el color en la superficie de los productos contaminados, además pueden

causar condiciones favorables para el desarrollo de bacterias (NOM-111-SSA1 1994).

4.3.4. Metales pesados

Cuadro 12. Medición de metales pesados.

Variable Cu Cd Pb

Agua ND ND ND

VC 0.5 mg/kg ND ND

Suelo 4.1 mg/kg ND ND

Suelo + VC 5.04 mg/kg ND ND

Lechuga* ND ND ND

ND: No detectado; *: Hoja de lechuga.

No se detectaron metales pesados como Cadmio y Plomo en ninguna de las

variables, por lo tanto no hay peligro para la salud del consumidor, sin embargo; se

encontraron valores de Cobre en el suelo y la vermicomposta, aunque es común

encontrar este elemento en este tipo de suelo, ya que proviene de un azolve, donde

además se han encontrado resultados similares a los obtenidos en el presente

trabajo, por ejemplo; Olivares et al. (2008), mencionan que las vermicompostas

contienen nutrimentos que pueden ser solubilizados; entre los micronutrimentos se

encuentran el hierro, cobre, zinc, manganeso y boro, en dicho trabajo encontraron

valores desde 0.2 hasta 1 mg/kg de cobre en vermicomposta comercial, mientras que


65

Pérez (2012), encontró valores de cobre de 0.87 mg/kg en vermicomposta de

estiércol de bovino y 3.0 mg/kg en suelo, mismos que considera adecuados, ya que

los límites máximos permisibles según la NOM-052-ECOL-2005 son: 1500, 39 y 300

mg/kg en base seca respectivamente Cu, Cd y Pb.

Por otro lado Cardoso (2002), publicó valores de cobre en vermicomposta de 11

mg/kg, así como valores menores a 0.005 de cadmio y 0.050 de plomo

respectivamente, esta variación se debe a la capacidad de lectura del

espectrofotómetro de absorción atómica, en donde los valores son tan minúsculos

que en ocasiones no es detectable para el aparato.

CAPÍTULO 5. CONCLUSIONES.

En general las características físicas y químicas de la vermicomposta cumplen con

las especificaciones de NMX-FF-109-2008, sin embargo, la parte microbiologica no

cumple debido a que se encontró la presencia de Salmonella sp y Escherichia coli.

La adicion de vermicomposta al suelo mejoro notablemente las características físicas

y químicas, al compararlo con el suelo.

La aplicación de vermicomposta íen forma fraccionada tuvo una mejor respuesta en

las variables reproductivas de la lechuga lo cual se asocia a una mayor disponibilidad

de nutrimentos, como nitrógeno, en las diferentes etapas fenológicas del cultivo, ya

que la mezcla del 30 % de vermicomposta y 70% de suelo fraccionada en tres

aplicaciones tuvo un mejor efecto en el peso fresco de la lechuga comparativamente

que cuando se aplicó en una sola ocasión.


66

Así mismo la aplicación de vermicomposta fraccionada o no, tuvo un mejor efecto en

el rendimiento y crecimiento de la lechuga frente al tratamiento sin vermicomposta y

sin fertilización química. En general, el tratamiento con fertilización química superó

en el rendimiento a todos los tratamientos mencionados.

La presencia de microorganismos patógenos tanto en el suelo como en la raíz de la

lechuga se relacionó con su presencia en los sustratos utilizados para el

crecimiento de la lechuga. Por ello, es difícil garantizar la inocuidad en el producto

final cuando no se tiene una vermicomposta de calidad microbiológica adecuada.


67

CAPÍTULO 6. LITERATURA CITADA

Aira, M. y Domínguez, J. 2010. Las lombrices de tierra y los microorganismos:

desentrañando la caja negra del vermicompostaje. Acta Zoológica Mexicana, 2:385-

395.

Altieri, M. 1997. Agroecología. Bases Científicas para una Agricultura Sustentable.

CLADES. La Habana, Cuba.

Álvarez, J.; Ferrera, R.; y Etchevers, J. 2000. Actividad microbiana en tepetate con

incorporación de residuos orgánicos. Agrociencia, 34: 523-532.

Añez, B. y Espinoza, W. 2001. Respuestas de la lechuga y del repollo a la

fertilización química y orgánica. Revista forest, 2: 73-82.

APHA AWWA WPCF. 1989. Standard methods for the examination of water and

wastewater, 17th ed. Published jointly by American Public health Association,

American Water Works Association and Water Enviroment Federation. American

Public Health Association, NW Washington, DC 20005, USA.

Arancón, N.; Edwards, C.; Lee, S. and Byrne, R. 2006. Effects of humic acids from

vermicomposts on plant growth. European Journal of Soil Biology, 42: 65-69.

Asohofrucol. 2008. Lechuga. Disponible en [http://frutasyhortalizas.com.co;

noviembre de 2013].

Atiyeh, R.; Arancón, N.; Edwards, C. and Metzger, J. 2000. Influence of earthworm-

processed pig manure on the growth and yield of greenhouse tomatoes. Bioresource


68

Technology, 71:175-180.

Atiyeh, R.; Edwards, C.; Subler, S. and Metzger, J. 2001. Pig manure vermicompost

as a component of a horticultural bedding plant medium: effects on physicochemical

properties and plant growth. Bioresource Technology, 78: 11-20.

Atiyeh, R.; Lee, S.; Edwards, C.; Arancón, N. and J. Metzger. 2002. The influence of

humic acids derived from earthworm-processed organic wastes on plant growth.

Bioresource Technology, 84: 7-14.

Atiyeh, R.; Subler, S.; Edwards, C. and Metzger, J. 1999. Growth of tomato plants in

horticultural media amended with vermicompost. Pedobiologia, 43: 724-728.

Atlas, R. y Bartha, R. 2006. Ecología microbiana y microbiología ambiental. En:

Aspectos ecológicos en el control del biodeterioro y en la gestión de suelos, residuos

y agua. 4ª ed. Pearson Educación, S. A. Madrid España. pp. 459–507.

Barrantes, K. y Achi, R. Calidad microbiológica y análisis de patógenos (Shigella y

Salmonella) en lechuga. Revista Venezolana de Microbiología, 31: 27-68.

Barrera, A.; Álvarez, J.; Forero, A.; Salamanca, C. y Pinzón, L. 2012. Determinación

del nitrógeno potencialmente mineralizable y la tasa de mineralización de nitrógeno

en materiales orgánicos. Temas agrarios, 17: 32-43.

Bello, H. 2003. Vermicompostaje de nopal y su evaluación en la disponibilidad de

fósforo en un andisol. Tesis de Maestría. Colegio de Posgraduados. 95 p.

Beuchat, L. Ecological factors influencing survival and growth of human pathogens on

raw fruits and vegetables. Microbiology and Infection, 4:413-23.


69

Black, C.1965. Methods of soil analysis chemical and microbiological properties.

American Society of Agronomy, 9: 522-527.

Blandon, G.; Dávila, A. y Rodríguez, V. 1999. Caracterización microbiológica y

fisicoquímica de la pulpa de café sola y mucílago, en proceso de lombricompostaje.

Cenicafe, 50:5-23.

Brady, N.; Weil, R. 1999. The Nature and Properties of Soils. 12° edition. New Jersey,

US. Prentice Hall. 881 p.

Bremner, J. and Keeney, D. 1966. Determination and isotope-ratio analysis of

different forms of nitrogen in soils: 3 Exchangeable “ammonium, nitrate and nitrite” by

extraction. Soil Science Society of America, 30: 577-582.

Buck, C.; Langmaack, M. and Schrader, S. 2000. Influence of mulch and soil

compaction on earthworm cast properties. Applied Soil Ecology, 14: 223-229.

Calderón, G. 2008. Estudio de caso enfermedades Transmitidas por Alimentos en El

Salvador. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación

FAO: 67-109.

Capistrán, F.; Aranda, E. y Romero, J. 2001. Manual de reciclaje, compostaje y

lombricompostaje. Instituto de Ecología A. C.: 79-84.

Caraveo, J. 2010. Fitosanidad e inocuidad en fresa y jitomate producidos con

vermicompostas. Tesis de maestría, CIIDIR-IPN Unidad Michoacán, México.116 p.

Carcedo, S.; González, M.; Fernández, J.; Moradillo, C. y Robles, D. 2008. 19.

Obtención de productos de alto valor añadido a partir de compost. Compostaje:

adaptado al nuevo Plan General de Contabilidad, 450 p.


70

Cardoso, L. 2002. Sistema de vermiestabilización para plantas de tratamiento

municipal. Memorias de XXVIII Congreso Interamericano de Ingeniería Sanitaria y

Ambiental Cancún, México. 8 p.

Carranza, C.; Lanchero, O.; Miranda, D. y Chaves, B. 2009. Análisis del crecimiento

de lechuga (Lactuca sativa L.) ‘Batavia cultivada en un suelo salino de la Sabana de

Bogotá. Agronomía Colombiana, 27: 41-48.

Casaca, A. 2005. Cultivo de Lechuga (Latuca Sativa). Documento técnico: Guía

tecnológica de frutas y vegetales. 10 p.

Casenave, J.; Abdala, G. and Orioli, G. 1990. Content of Auxin, inhibitor and

gibberellin like substances in humic acids. Biologia Plantarum, 32: 346–351.

Castillo, A.; Quarín, S. e Iglesias, M. 2002. Caracterización química y física de

compost de lombrices elaborado a partir de residuos orgánicos puros y combinados.

Agricultura Técnica, 60:74-79.

Centro de Control de Enfermedades de los Estados Unidos (CDC). Fecha de

consulta 5/4/13 en

[http://www.cdc.gov/ncidod/dbmd/diseaseinfo/foodborneinfections_g_sp.htm]

Cepeda, L. y Valencia, S. 2007. Aislamiento de bacterias lipolíticas y determinación

de patógenos humanos Escherichia coli y Salmonella sp. a partir de residuos

orgánicos domiciliarios en compostaje. Tesis de la Pontificia Universidad Javeriana.

105 p.

Cerrato, R. y Alarcón, A. 2001. La microbiología del suelo en la agricultura sostenible.

Ciencia Ergo Sum, 8:175 - 183.

http://www.cdc.gov/ncidod/dbmd/diseaseinfo/foodborneinfections_g_sp.htm#_blank


71

Cerrato, R., Leblanc, H. y Kameko, C. 2007. Potencial de mineralización de nitrógeno

de bokashi, compost y lombricompost producidos en la Universidad EARTH. Revista

Tierra Tropical, 3:183-197.

Contreras, F., Paolini, J. y Rivero, C. 2005. Efecto de la adición de enmiendas

orgánicas sobre la actividad de las enzimas de la fosfomonoesterasa ácida y

arilsulfatasa en suelos del municipio Rivas Dávila (estado Mérida). Rev. Facultad de

agronomía de Luz, 31:53 -66.

Córdova, G. 2010. Mineralización de N en diferentes abonos orgánicos. Tésis de

Maestría. Colección del Colegio de Postgraduados: p.5.

Corlay, C.; Hernández, A.; Robledo, E.; Gómez, L.; Maldonado, R. y Cruz, J. 2011.

Calidad microbiológica de abonos orgánicos. Resumenes del VII congreso brasileño

de agroecología: 143-148.

Corporación Colombia Internacional (CCI). 2006. Entorno Nacional, 1: 41-44.

Cuevas, J.; Seguel, O.; Ellies, A. y Dörner, J. 2006. Efectos de las enmiendas

orgánicas sobre las propiedades físicas del suelo con especial referencia a la adición

de lodos urbanos. Revista de la Ciencia del Suelo y Nutrición Vegetal, 6:1-12.

Dharmasiri, N.; Dharmasiri, S. y Estelle, M. 2005. The F-box protein, TIR1 is an

auxin Receptor. Nature, 435: 441-445.

Durán, L. y Henríquez, C. 2010. El vermicompost: su efecto en algunas propiedades

del suelo y la respuesta en la planta. Agronomía Mesoamericana, 21: 85-93.

Eastman, B.; Kane, P.; Edwards, C.; Trytek, L.; Gunadi, B.; Stermer, A. and Mobley, A.


72

2001. The effectiveness of vermiculture in human pathogen reduction for USEPA

biosolids stabilization. Compost Science and Utilization, 9: 38–49.

Edwards, C.A.; 1998. The use of earthworms in the breakdown and management of

organic waste. Earthworm Ecology, CRC Press, Boca Raton, pp. 327–354.

Eghball, B. 2000. Nitrogen mineralization from field–applied beef cattle feedlot

manure or compost. Soil Science Society of America, 64: 2024–2030.

Etchervers, B. 1992. Manual de método para el análisis de suelos, plantas, aguas y

fertilizantes. Análisis rutinarios en estudios y programas de fertilidad. Centro de

Edafología. Colegio de Posgraduados, Chapingo, México. 125 p.

Figueroa, A.; Álvarez., J.; Forero, A.; Salamanca, C. y Pinzón, L. 2012. Determinación

del nitrógeno potencialmente mineralizable y la tasa de mineralización de nitrógeno

en materiales orgánicos. Temas agrarios, 17: 15-19.

Franz, E.; Diepeningen, A.; Vos, O. and Bruggen, A. 2005. Effects of cattle feeding

regimen and soil management type on the fate of Escherichia coli O157: H7 and

Salmonella enterica serovar Typhimurium in manure, manure-amended soil, and

lettuce. Applied and Environmental Microbiology, 71: 6165-6174.

Frederickson, J. y Ross, S. 2004. Vermicomposting of Precomposted Mixed

Fish/Shellfish and Green Waste. The Worm Research Centre Ltd Phoenix Farm. 1:

12-17.

Gariglio, N.; Buyatti, M.; Pilatti, R.; González, D. and Acosta, M. 2002. Use of a

germination bioassay to test compost maturity of willow (Salix sp.) sawdust. Crop and

Horticultural Science, 30: 135-139.


73

Gliessmann, S. 2000. Agroecology: Ecological Processes in Sustainable Agriculture.

Ed. CRC/Press, 385 p.

Gómez, Y.; González, M. y Chiroles, S. 2004. Microorganismos presentes en el

compost. Revista electrónica de la agencia del medio ambiente, 7:20-23.

Guerrero, J. 2013. Caracterización física, química, biológica y valoración agronómica

del vermicompost de eisenia foetida obtenido del contenido ruminal de bovino. Tésis

de Maestría del CIIDIR-IPN Unidad Michoacán. 81 p.

Guerrero, R. and Guerrero, L. 2006. Response of eggplant (Solanum melongena)

grown in plastic contain-ers to vermicompost and chemical fertilizer. Asia Life

Sciences, 15: 199-204.

Gupta, A.; Pankaj, P. and Upadhyava, V. 2008. Effect of vermicompost, farm yard

manure, biofertilizer and chemical fertilizers (N, P, K) on growth, yield and quality of

lady’s finger (Abelmoschus esculentus). Pollution Research, 27: 65-68.

Haug, R. 1993. The practical handbook of compost engineering. Lewis Publishers,

EUA: 7-17 pp.

Havlin, J. L., S.L., Tisdale., J.D., Beaton and W. L. Nelson. 2005. Soil fertility and

fertilizers. An introduction to nutrient management. 7th ed Pearson Prentice Hall.

USA. 515 p.

Hernández, J.; Guerrero, F.; Mármol, L.; Bárcenas, J. y Salas, E. 2008.

Caracterización química, según granulometría, de dos vermicompost derivados de

estiércol bovino puro mezclado con residuos de fruto de la palma aceitera. Soil

Science of America proceedings, 30: 577-582.


74

Hernández, M. y López, D. 2002. El tipo de labranza como agente modificador de la

materia orgánica: un modelo para suelos de sabana de los llanos centrales

venezolanos. Interciencia, 27: 529-536.

Hernández, M. y Rivero, F. 2006. Producción orgánica de lechuga. Folleto técnico. 12

p.

Huelva, L.; Martínez, B.; Calderín, G.; Hernández, G. y Guridi I. 2013. Propiedades

químicas y físicas de derivados estructurales de ácidos húmicos obtenidos de

vermicompost. Actividad biológica. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, 1: 56-

60.

Jenkins, D.; Connors, J. and Greenberg A. 1980. Standard methods for the

examination of water and wastewater. American Public Health Association, 15: 1232

p.

Jenkinson, D. and Powlson, D. 1976. The effect of biocidal treatments on metabolism

in soil. A method for measuring soil biomass. Soil Biology Biochemistry, 8: 209-213.

Jimenez, V. 2008. Extractos de vermicomposta en la producción de lechuga en

hidroponía. Tesis de maestría del Colegio de Postgraduados.114 p.

Kalembasa, S. and Jenkinson, D. 1973. A comparative study of titrimetric and

gravimetric methods for the determination of organic carbon in soil. Science of Food

and Agriculture, 24: 1085-1090.

Konanova, M. 1966. Soil organic matter: its nature: its role in soil formation and in soil

fertility. 2 edition. Pergamon Press, New York, USA.

Kopper, G.; Calderón, G.; Schneider, S.; Domínguez, W. y Gutiérrez, G. 2009.


75

Enfermedades transmitidas por alimentos y su impacto socioeconómico. Estudio de

caso en Costa Rica, El Salvador, Guatemala, Honduras y Nicaragua. Informe técnico

sobre ingeniería agrícola y alimentaria; Organización de las Naciones Unidas para la

Agricultura y la Alimentación (FAO): 13-39.

Lal, R. 2006. Enhancing crop yields in the developing countries through restoration of

the soil organic carbon pool in agricultural lands. Land degradation and development.

17: 197–209.

Leblanc, H.; Cerrato, M.; Miranda, A. y Valle, G. 2007. Determinación de la calidad de

abonos orgánicos a través de bioensayos. Tierra Tropical, 3: 97-107.

Loncarevic, S.; Johannessen, G. and Rorvik, L. 2005. Bacteriological quality of

organically grown leaf lettuce in Norway. Applied Microbiology, 45: 186–189.

López M.; Díaz, A.; Martínez, E. y Valdez, R. 2001. Abonos orgánicos y su efecto en

propiedades físicas y químicas del suelo y rendimiento de maíz. Terra, 19: 293-299.

Macías, A.; Franco, R.; Spínola, A.; Mendoza, M. y Espinoza, G. 2010. Estudio sobre

el requerimiento interno de nitrógeno en lechuga (Lactuca sativa). Sociedades

rurales, producción y medio ambiente, 10: 83-100.

Majlessi, M.; Eslami, A.; Saleh, H.; Mirshafieean, S. and Babaii, S. 2012.

Vermicomposting of food waste: assessing the stability and maturity. Iranian Journal

of Environmental Health Science and Engineering, 9:1:25

Marinari, S., A. Lagomarsino, M.C. Moscatelli, A. Di Tizio, and E. Campiglia. 2010.

Soil carbon and nitrogen mineralization kinetics in organic and conventional three-

year cropping systems. Soil and Tillage Research.109: 161–168.


76

Márquez H.; Cano R.; Chew, M.; Moreno, R. y Rodríguez, D. 2006. Sustratos en la

producción orgánica de tomate cherry bajo invernadero. Revista Chapingo, Serie

Horticultura12: 183-188.

McGinnis, M. S, M. G Wagger, S.L.Warren, and T.R. Bilderback. 2010. Nutrient

contribution and release kinetics of vermicompost amended pine bark compost.

Science and Utilization. 18:97-104.

Méndez, I.; Badillo, C.; Gabriela, G. y Faccini, A. 2011. Caracterización

microbiológica de Salmonella en alimentos de venta callejera en un sector

universitario de Bogotá, Colombia. Médica Universidad Industrial de Santander, 24:

26-33.

Monroy, F.; Aira, M. y Domínguez, J. 2009. Reduction of total coliform numbers during

vermicomposting is caused by short-term direct effects of earthworms on

microorganisms and depends on the dose of application of pig slurry. Elsiever, 407:

5411–5416.

Moreno, A. 2004. Origen, importancia y aplicación de vermicomposta para el

desarrollo de especies hortícolas y ornamentales. Departamento de Suelos,

Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, 15 p.

Moreno, A., y Valdés, M. 2005. Desarrollo de tomate en sustratos de

vermicompost/arena bajo condiciones de invernadero. Agricultura Técnica, 65: 26-34.

Muñoz, R.; Jablonski, A.; Siewerdt, L. and Silveira, P. 2000. Development of roots of

ryegrass grown in complete nutrient solution, supplemented with humic substances,

under greenhouse conditions. Brasileira de Zootecnia, 29:1623-1631.

Nardi, S.; Pizzeghello, D.; Muscolo, A. and Vianello, A. 2002. Physiological effects of

humic substances on higher plants. Soil Biology and Biochemistry, 34: 1527-1536.


77

Ndegwa, P.; Thompson, S. and Das, K. 2000. Effects of stocking density and feeding

rate on vermicomposting of biosolids. Bioresource Technology, 71: 5-12.

Nieto, A.; Murillo, B.; Troyo, E.; Larrinaga, J. y García, J. 2002. El uso de compostas

como alternativa ecológica para la producción sostenible del chile (Capsicum

annuum L.) en zonas áridas. Interciencia 27: 417–421.

NMX-FF-109-SCFI-2007. Norma Mexicana Humus de lombriz (lombricomposta),

especificaciones y métodos de prueba. Fecha de consulta: 22 de septiembre del

2012.

NOM–004–SEMARNAT–2002. Norma Oficial Mexicana: Protección ambiental, lodos

y biosólidos. Especificaciones y límites máximos permisibles de contaminantes para

su aprovechamiento y disposición final. Diario Oficial de la Federación, 15 de agosto

de 2003.

NOM–021–RECNAT–2000. 2001. Especificaciones de fertilidad, salinidad y

clasificación de suelos. Estudios, muestreo y análisis. Diario Oficial de la Federación

del, 7.

NOM-111-SSA1-1994. Norma oficial mexicana de bienes y servicios. Método para la

cuenta de mohos y levaduras en alimentos.

NOM-112-SSA1-1994, Norma oficial mexicana de bienes y servicios. Determinación

de bacterias coliformes. Técnica del número más probable.


cuenta de microorganismos coliformes totales en placa.


78


determinación de Salmonella en alimentos.

Ochoa, E.; Figueroa, U.; Cano, P.; Preciado, P.; Moreno, A. y Rodríguez, N. 2009. Té

de composta como fertilizante orgánico en la producción de tomate (Lycopersicon

esculentum Mill.) en invernadero. Revista Chapingo Serie Horticultura, 15: 245-250.

Olivares, L.; Trejo, L.; Gómez, F.; Ramírez, M.; Méndez, J. y Cisneros, M. 2008.

Micronutrimentos solubles en vermicomposta. Revista Chapingo serie Zonas Áridas.

7:29-35.

Olvera, J.; Sánchez, R.; Ochoa, R.; Rodríguez, F.; Roque, J.; Ortega, J.; Palacios, H.

y Carrillo, L. 1999. La lechuga: dos caras de una moneda. Claridades Agropecuarias

69: 38-44.

Pereira, M., y Arruda, Z. 2003. Tendencias en los procedimientos de

preconcentración para la determinación de metales mediante técnicas de

espectrometría atómica. Acta Microchimica, 141: 115-131.

Pérez, J. 2013. Evaluación de vermicomposta y hongos micorríccos en el crecimiento

de plántulas de limón. Colección de Tesis de maestría CIIDIR-IPN Unidad Michoacán

p. 27 y 53.

Perkin, E. 1982. Analytical methods for atomic absorption spectrophotometry. Perkin-

Elmer Corporation. Norwalk, CT, p. 299-310.

Porta, J.; López, A. y Roquero, C. 2003. Edafología para la Agricultura y el Medio

Ambiente. Editorial ediciones mundi-prensa, 3a. edición. 929 p.

Pramanik, P.; Ghosh, G.; Ghosal, P. and Banik, P. 2007. Changes in organic–C, N, P


79

and K and enzyme activities in vermicompost of biodegradable organic wastes under

liming and microbial inoculants. Bioresource technology, 98: 2485-2494.

Raviv, M. 2005. Production of high-quality composts for horticultural purposes: A

mini-review. Hort-Technology, 15: 52-57.

Reines, A.; Loza, Ll. y Contreras, R. 2001. Lombricultura. Fundación Produce. 33 p.

Rodríguez, D.; Cano, R.; Figueroa, V.; Palomo, G.; Esteban, F. y Álvarez, R. 2008.

Producción de tomate en invernadero con humus de lombriz como sustrato. Revista

Fitotecnia Mexicana, 3:265-272.

Romero, M.; Valdovinos, V. y Padilla, L. 2009. Evaluación de calidad de

lombricompostas, comparación con norma mexicana. Memorias del x simposio

internacional y v congreso nacional de agricultura sostenible. 7 p.

Rowse, H.1974. The effect of irrigation on the length, weight, and diameter of lettuce

roots. Plant and Soil, 40: 81-391.

Santamaría, S. 1999. Escalamiento de los procesos de composteo y

vermicomposteo: aspectos biológicos y nutrimentales. Tesis de Maestría. Colegio de

Postgraduados en Ciencias Agrícolas. Montecillo, Estado de México, 130 p

SAS (Statistical Analysis System). (2002). System for windows V. 9.0.

Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera (SIAP). 2013. Avance de

siembras y cosechas resumen nacional por estado otoño-invierno 2013 riego +

temporal. Sitio web consultado el 04/09/2013 disponible en:

[http://www.siap.gob.mx/index.php?option=com_wrapper&view=wrapper&Itemid=204]

http://www.siap.gob.mx/index.php?option=com_wrapper&view=wrapper&Itemid=204


80

Sierra, G. 2008. Evaluación de la calidad de vermicompost de lombrices rojas

(Eisenia foétida) en diferentes sustratos. Tesis de la Universidad Nacional de

Arequipa. 53 p.

Sikora, L. 1998. Nitrogen availability fron compost and blends of compost and

fertilizers. Acta Horticulturae, 469: 343-351.

Singh, R.; Sharma, R.; Kumar, S.; Gupta, R. and Patil, R. 2008. Vermicompost

substitution influences growth, physiological disorders, fruit yield and quality of

strawberry (Fragaria ananassa Duch), Bioresource Technology, 99: 8507-8511.

Steele, M. and Odumeru, J. 2004. Irrigation water as source of foodborne pathogens

on fruit and vegetables. Food Protection, 67:2839-49.

Steiner, A. 1961. A universal method for preparing nutrient solutions of a certain

desired composition. Plant and Soil, 15: 134-154.

Stevenson, F. 1986. Cycles of Soil. John Wiley. United States. 380 p.

Tilman, D.; Cassman, K.; Matson, P.; Naylor, R. and Polasky, S. 2002. Agricultural

sustainability and intensive production practices. Nature, 418: 671-677.

Tomati, E. 1995. Earthworms, soil fertility and plant productivity. Acta Zoológica

Fennica, p. 11–14.

Tomati, E.; Grappelli, A. and Dihena, G. 1990. Effect of earthworm casts on protein

synthesis in radish (Raphanus sativum) and lettuce (Lactuca sativa) seedlings.

Biology and Fertility of Soils, 9: 288–289.

Uehara, G. and Gillman, G. 1982. The mineralogy, chemistry and physics of tropical


81

soils with variable charge clays. Westview Press, Boulder, CO.

Uicab, L. y Sandoval, C. 2003. Uso del contenido ruminal y algunos residuos de la

industria cárnica en la elaboración de composta. Tropical and Subtropical

Agroecosystems, 2: 45-63.

Uribe, L.; Arauz, L.; Mata, M.; Meneses, G. y Castro, L. 2009. Efecto del

vermicompostaje sobre las poblaciones de Colletotrichum acutatum y Pectobacterium

carotovorum presentes en residuos de plantas. Agronomía Costarricense, 33:91-101.

Valiente, C. y Mora, D. 2002. El papel del agua para consumo humano en los brotes

de diarrea reportados en el período 1999 - 2001 en Costa Rica. Rev. Costa Rica

Salud Pública 11: 26-40.

Vandevivere, P. y Ramírez, C. 1995. Control de calidad de abonos orgánicos por

medio de bioensayos. Memoria Simposio Centroamericano sobre Agricultura

Orgánica, p. 121-140.

Varanini, Z. y Pinton, R. 2001. Direct versus indirect effects of soil humic substances

on planth growth and nutrition. Book in soil, plants and environment, p. 141:157.

Varnero, M.; Rojas, C. y Orellana, R. 2007. Índices de fitotoxicidad en residuos

orgánicos durante el compostaje. Ciencia Suelo - Nutrición Vegetal, 7: 28-37.

Vázquez, G. y Méndez, C. 2009. Metodología para ahorrar agua en riego por goteo

en el cultivo de la fresa. Scientia-CUCBA, 11: 51-56.

Vel, M. and Swarnami, T. 2013. Nitrogen Release Pattern From Organic Manures

Applied to an Acid Soil. Journal of Agricultural Science, 5:174-184.


82

Velasco, H. y Nieto, A. 2005. Cultivo de jitomate en hidroponía e invernadero.

Departamento de Fitotecnia. Universidad Autónoma Chapingo, México. 63 p.

Vicencio, M.; Pérez, A.; Medina, E. y Martínez. A. 2011. Producción de composta y

vericomposta a partir de los lodos de la planta de tratamiento de aguas residuales de

un rastro. Revista internacional de contaminación ambiental, 27: 263-270.

Videla, C.; Pazos, A.; Trivelin, P.; Echeverría, H. y Studdert, G. 2005. Mineralización

bruta de nitrógeno bajo labranza convencional, siembra directa y pastura. Ciencia del

Suelo, 23: 15-18.

Yadav, K.; Tare, V. and Ahammed, M. 2012. Integrated composting–vermicomposting

process for stabilization of human fecal slurry. Ecological Engineering, 47:24– 29.

Yakushev, A.; Bubnov, I. and Semenov A. 2011. Estimation of the effects of

earthworms and initial substrates on the bacterial community in vermicomposts. Soil

Biology. Eurasian Soil Science, 44: 1117-1124.

Zambrano, A.; Contreras, F.; Polini, J. y Rivero, C. 2011. Caracterización

espectroscópica de enmiendas orgánicas. Avances de investigación agropecuaria,

15: 67-85.

Zucconi, F.; Pera, A.; Forte, M. and M. Debertoli. 1981. Evaluating toxicity in inmature

compost. Bicocycle, 22: 54-57.

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALtesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/12774/1/RAMOS GARCIA VICTOR...

Documents

Transcript of INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALtesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/12774/1/RAMOS GARCIA VICTOR...