I.1-r I L I 7 A C I O N DE i:EI\1 I Z / i E N L A F ' R O D U C C I OI'd DE A B U N O O f ? G A N I C D DE PULF'A DE C A F E
EUGErJT Cl RU I Z E A R R A N T E C
TESI21 PXESENTAUA PARA OPTAR AL GRADO DE LICENCIADO EN LNGENIERIA AGRONOMICA
CON ENFASIS EN FITOTECNIA
E.SIzL*ErLA I>L. F .i TC) I CCFJ I / > F A C U L T A » DE A G R í 3 N O N I A
i . j N I V E í ? S I D A D DE C U C T R R I C A
U ~ I L I Z ~ ~ ~ ~ C C ; I UN DE CBUNG U ~ ~ U H I V I L U U T r ~ ~ i - n ~t C A F E
EUGENIQ R U I Z FIARRRNTES
TESIS
FiIESEWJ"TC>A A LA ESCUELA DE FITOTECNIA COMO REQrJESITO PARCIAL PARA (3PTAH AL GRADO DE LICENCIADO E 3 INGENIERIA AGRONOMICA CON
ENFASTS EN FITOTECNIA
-- -- i-recl;or de 7't:sis Fh, D .
.. -- --- Mieinbro del. Tr ibui ia l F'h, D.
j O ~ i icdjp$q - __- -. _---------_-- Miembr-o d e l Tribilnal-
Rafael Mata C h i n c h i l l a . M. Sc.
- p - b í n - L L x 4A - - - - - - - - - - . - - - - - - Miembro d e l 'l'rik)urial
i 1 nu.. M. S(. .
,- I
'L ' _ r -- --- - - e - - - . . .-ip SUSTENTANTE
4 Eugenio Ruiz Barrantes
San José , 17 de septiembre de 1999
Dedicada:
A 1 Gran Sembrador y Arquitecto del Universo:
D I O 8 'I'OI~C;I-'ODEROSO
A mis padres, familiares,
amigos, con~pañeros, profesores y
niuy especialmente a Teresita.
Agr.3deciniient.o
Quiero hacer expresa r t ~ i e t e r n a g r a t i t u d a todas aque l l a s
personas qüe de una u o t r a forma h ic ie ron pos ib le que e s t a
tesis s e l l e v a r a a cabo. Todos aqukl los que me guiaron con su
sabio consejo, uue me acompafiaron en momentos d i f í c i l e s , que
me impulsaron a s s g u i r ade lante . A todos muchas g rac ias :
Gracias compañeror de CICAFE
Gracias compafieros d e l Convenio ICAFE - MAG
Gracias compafieros del Laboratorio Químico de ICAFE
Gr>ncias queridos profesores
iii
INDICE GENEZAL
DEL1 I CATOK I A
AGRADECIMIENTO
l N D l C E GENERAL
TNDICE DE CUADROS
TNDICE DE FIGURAS
RESUMEN
1. INTRODUCCION
2. REVISION DE LITERATURA
2.1 El fruto del caf6
2.2 Car~cterizaciCn de la pulpa
2.3 Caracterizaciin de la ceniza de leña
2.4 El humus y el suelo
2.4.1 Humus Joven
2.4.2 El humus estable
2 - 5 El Bioaboiio
2.5.1 Factores del proceso
2 . 5 . 2 C1asificaci6n
2.5.3 Tamaño de particula
2.5.4 Nutrimentos
:.: . ! ) . !-) 1 lilrnc:(lrirI
2 . 5 . 6 Aireacióri
2 . 5 . 7 Agitación o volteo
iv
pagina
ii
iii
iv
vii
ix
xii
1
3
3
5
8
12
14
15
15
16
17
17
18
20
21
22
2 . 5 . 3 Temperatura 23
2 . 5 . 9 Aditivo6 27
2.5.10 Reacci6n de la pila, acidez o pH 27
2.6 Papel de la materia orgánica 30
2.7 Sumii~ist~ro de nutrientes por aditivos orgá-
i i icc~s. 32
2 . 8 Efectos de materia orgánica en las propiede-
des Lisicas del suelo. 35
2.9 Preparaci6n del abono o-gánico a p~rt~ir de
pulpa de caf6. 37
2.10 Importancia ue los complejo8 organices en el
compostaje 39
2.11 Capacided de intercambio cati6nico en el
compostaje 41
2 . 7 2 Pruebas biol6gicas 42
3 . MATERIALES Y METODOS
3.1 Ubicaci5n
3.2 Análisis de la pulpa
3.3 Tratadentos y diseño
3.4 Evaluaciones
3.4.1 p H y temperatura
3.4.2 AnAlisis mineral
3.4..3 Prueba biol6gica
3.4.4 Concentración de nutr-imentos
v
3.5 Disefío experimental 51
4. RESULTADOS Y DISCUSION 52
4.1 pH y temperatura 52
4.1.1 rH 52
4.1.2 Temperatura 53
4.2 Componentes minerales 57
4.3 Capacidad de intercambio catibnico 87
4.4 Relación C/N 88
4.5 Prueba Biológica 88
4.6 Encuesta 89
4.7 Apariencia general del compost 91
4.8 El abono orgdnico a base de pulpa de ce.fk co-
mo solución al problema de la contamine.ción. 92
5. CONCLUSIONES 94
7. LITERATURA CITADA 96
8. APENDICE 102
I N D I C E GE CUADROS
No. de Cuedro
1 Compr~sicihn de l a p u l p ~ de c a f e
2 Contenido de aminodcidos en l a pulpa de c a f 6
3 Contenido f e n ó l i c o de l a pulpa de cn fe
:1 Propiedades químic~ao de 1-a cen iza
5 C a r a c t e r i e t i c a s qinirnicas y f i s i c a s d'? l a pulpa de
c a f e u t i l i z a d a en e l experimento.
6 Contenido minera l de las c e n i z a s de diferente^ lo-
c a l i d a d e s y c a l .
7 Descr ipción de l o s t r a t a m i e n t o s
8 Contenido mineral de todos l as eva luac iones de los
d i f e r e n t e s s u s t r a t m a base de pulpa de c a f e con
cant , idades c r ec i e r l t e s de cen iza .
9 Dife renc i a e n t r e cl contenido f i n a l d e l elemento
y e l contenido i n i c i a l .
10 Capacidad de in tercambio c a J ~ i 6 n i c o ( C . I . C . ) a 1
i n i c i o d e l experimento y 120 d i a s despu6s.
1 1 Resumen de l o s r e s u l t a d o s de l a encues ta a
l.( )t! L)erleI : I~lc~~, Z ~ C J ~ J ~ O C [;O 0 IU ctxpéic ldad inertalada
(ser i lzus prc)ducidaa en e l proceso de benef ic iado
del. ci.if6 .
v i i
1A Resumen d e l a n a l - i s i s de v a r i a n z a p a r a las d e t e r -
minaciones de l a composicibn minera l de l a pulpa
de ca fk du ran t e e l proceso de e l abo rac ión de abo
no org&r,ico.
2 4 Resumen de ANDEVA pa ra l a s v a r i a b l e s b i o l ó g i c a s en
procesg de degradación de l a pulpa c e c a f é en abo-
no orgán ico . 105
3 A Resunien de ANDEVP pa ra l a Capacidad de Intercainbio
Ca t i6n ico y r e l a c i 6 n CJN en e l proceso de degrada-
c ibn de l a pulpa de caf6 en abono organice 106
1 Guiu 17tir.a l a iriterpretacibri de a n t i l l s i s de s u e l o
M . A . G . 10'7
4 A Produccion de cafo en grano Y pulpa de las cose-
chas de l o s a A o ~ 92-93 a l 96-97. 108
INDICE DE FIGURAS
No. d e F'igura Pág ina
Arreglo e~quematlco d e l frutv de qaf6 (Coate,
1969 ; Buergu in , 1978 ) .
Ccrnponentes del f r u t o de caf6 ( C l e v e ~ . 1970).
Vai.iaci6il de tempere.tur*a en una p i l a de compoate
A , 1981).
V a r i a c i l j n del FH eri una p i l a de con~pos te
17ar.j ~ , c i b n en el pC\ en el 7,ranacurso d e l tiempo
( 1 ~ ~ l ~ - g ~ ~ ~ i ( l ~ i ~ . l i n dc? 1 9 pu 1p.9 de cilf6,
Var i ac ioneb en la temperatura 19urante la incuba-
,zi6rL de aboneras preparadas can braza de cafe y
c-a r , t ida ies v .3 r iab les de ceniza .
Co~i ten ido final da n i t rógeno en abono orgitnico
producido coi] brozh de cafe y r ~ a n t l d ~ d e ~ creclen-
t e 3 . j e c e n l z ~ ~ s .
Contenida promedios de rotasio en abono orghn ico
pror_lucldr> con brozn de caf6 y cantidcde~ crecien-
( . t . : : ; ( 1 ~ : ( : cn lz ;~o .
V í \ r . i : i c ) f i n I R concentración de boro en la pulpa
de ca fh d u r a n t e el proceso de degrsdaci6n b i o l ó g i -
c a kLasts la o o t e t ~ c i b n de abono orgánico. 71
10 Contznido de h i e r r o d u ~ ~ a n t e e l compostaje en abo-
n e r a s de broza de z a f é incubadas con can t idades
r r e c i e n t e s de c e n i z a s . 74
11 Contenido de n i t rbgeno duran te e l cornpostaje de
broza de c a f é en p re senc i a de can t idades c r ec i en -
t e s de c e n i z a s . 75
12 Contenido de p o t a s i o du ran te e l cotnpostaje de
broza de c a f é en p re senc i a de can t idades c r ec i en -
t e s de c e n i z a s . 78
13 Contenido de z i n c duran te e l compostaje de broza
de c a f 6 en p ~ e v e n c i a de can t idades c r e c i e n t e s de
c e n i z a s .
14 (:orit,cnit3o da c a l c i o du ran te ei compastajs de broza
de café en p ~ > e c e n c i a de can t idadea c r e c i e n t e s de
c e n i z a en cada s u s t r a t o . 81
15 Contenido de cobre duran te e1 compostaje de broza
de ca fg en p re senc i a de can t idades c r e c i e n t e s de
c e n i z a en cada s u s z r a t o . 82
1 C Contenido de magnesio du ran te e l compostaje de
broza de c a f 6 en p re senc i a de can t idades c r e c i e n t e s
de c e n i z a en cada s u s t r a t o . 83
17 Contenido de f b s f o r o du ran te e l compostaje de broza
de c a f é en p re senc i a de can t idades c r e c i e n t e s de
c e n i z a en cada sus"uato . 84
LE? Contenido de manganeso du ran t e e l compostaje de broza
de c a f é el1 2resencj-a de c a n t i d a d e s c r e c i e n t e s de
cen i za en cada s u s t r a t o . 85
19 Po rcen t a j e de germinaci6n en sorgo de l o s d i f e r e n -
t e s t r a t a m i e n t o s en e l t iempo de degradaci6n de
l o s s u s t r a t c s . 86
%O Froducci6n de c a f e en grano y pulpa de Costa Rica
par& los pe r iodos 92-93 a1 96-97 en fanegas (FA). 93
1A Frec- ip i tac i6n ( m m ) mensual en e l cantdn de Desam-
parados (aAo: 1993) . Lat 09 '54 N Long. 84 '04 O
Elev. 1162 m.6.n.m. San Josr2, Costa Rica. 109
2 4 Relñcidn e n t r e l a t empera tura promedio de l o s t r a t a
mientos y l a tempera tura ambienta l en e l proceso de
compostaje de l a pulpa de c a f é . 110
Se evaluó el efecto dt~ dosis crecientes de ceniza (0, 2, 4,
6 , 8%) producto cie la combusti6n de la lefia utilizada en el
sec.sdo del cafk , en un diseAo irrestricto al azar; en la
1r~rodi~cci6n de abono 01-ñanico a partir de pulpa del grano del
cafeto (LLuYea i~raBCra L. ). Como referencia se utilizaron dos testigos, uno absoluto Y el otro con cal (hidroxido- de
calcio ) .
C 1 experimento se llev6 a cabo en la finca de caf6 propiedad
del beneficio San Antonio S.A. ubicado en el diatrito de San Antsnjo, cant6n Dessmparados, provincia San Jos6. Lo S
anklisis quimicos y pruebas biol6gicas se llevaron a cabo en
el Centro de Investigaciones de Caf6 (CICAFE), localizado en
Barb~ de Heredia.
Se hir_ii-.r.on seis evfiluasiones de lci composición mineral de la
i ; i i l l b t i , ~ 7 ~ 1 n cln pri icbrin bj o l 6 a i c n ~ y catorce de gM y
I r'rrirber>n t,iiri~i. l\df?mr$~ #e real Szf) una enci~eeta en 50 beneficios
: (;ti J.L. de L e r n i i r i a r ' L A cari t .ldad de pulpa promedio
p r o d i l c l d n y 18 ca;?tidad de ceniza.
No se encontr6 diferencias estadisticas entre las veriables
evaluadas, aunque en la prueba de germinaci6n se ve una clara
diferenci~ sntre 1.a primera y la sexta evaluación, además las
plantas mostral-on una excelente apariencia fieica a partir de
1s dosis de 4% de ceniza.
1. INTHODUCCION
El proceso de bqneficiado de café utilizado en Costa
1iir:a se i-ealiza niediai~te dos etapas, una húmeda que incluye
el recibo, despulpe, ceparación y fermentaci6n, y la seca
que dismjnuye el contenido de agua en el grano lo suficiente
para garantizar SU calidad . En ambas etapas se generan
"desechos" que en su manejo actual contaminan el medio.
La pulpa, ~lrodilcto del beneficiado húmedo, puede ser
utilizada con Bxito en la produccibn de abono orgdnico; sin
embargo, durante el proceso muchos de los componentes
mineral-es pueden perderse por lavado y empobrecer así el
aporte nutricional que este producto puede suministrar a los
aualos.
Por otra parte, la ceniza producto de la combustión de
la lefía util-izada en el secado, constituye un residuo mineral
que eventualmente puede eer empleado tanto para promover la
inFneralizaci6n niicrobio16gica al incrementar el pH del
sustrato así como pare enriquecer la calidad del abono
r~rganico.
ambo^ re~iduos pueden utilizarse para la obtenci6n de un
nhono orgánico ae mejor calidad reduciendo al mismo tiempo
:-;u efec t,o contaniinante .
El objetivo del presente trabajo fue determinar el
efecto de cliferent,es cantidades de ceniza generadas en el
secado del caf6, sobre la calidad del abono orgánico
~roducido a partir de la pulpa de este grano.
- 3 -
2. RsVISION DE LITERATURA
2.1 El fruto d e l cafeto
El fruto del cafeto es una drupa, llamado corrientemente
cereza, el cual. es cosechado ,a1 llegar a la madurez,
tornándose de color rozo marrdn o ammillo segun el cultivar
(Coste, 1969; Uribe y Salazar, 1983; Montero 1992).
Este fruto estA constituido por u~ exocarpio (piel)
colorvade, un meaocarpio carnoso y blanco amarillento (pulpa)
Y do5 semillas unidas por sus caras planas. Cuando uno de
estos do3 lóbulos aborta, el otro se desarrolla dando una
~{erni l la ovoide, conocida comercialmente con el nombre de
caracolillo. E.1 grano o endospermo está protegido por dos
envolturas; la primera, el endocarpio, es delgada y de
textura esclerosa (parche), la segunda el perispermo, es una
membrana muy fina (pelicula plateada) (Coste, 1969).
C 1 (:vt:r; ( 19'79 ) , r - ; .n ínhl o c s I.ri pnrt icipación porccrit;ilnl do
los componentes del fruto de la siguiente manera: pulpa -
niieles 4 1 , C % , agua de secado ZO,O%(del caf6 pergamino),
mucilago 1 6 , 0 R , cascarilla 9,5%, café oro 18,5% (Figura 1 y
2).
Estructura del fruto de caf4
a- endospermo (grano) b- espermodeqno (película c- endocarpio (pergamino) d- mesocarpio (mualago) (I-. exocarpio (pulpa)
plateada)
F ~ ~ L I P A 1 Arreglo esquem4tico d e l fruto de cafB (Coste, 1969;
B u e r g u i i ~ , 1378 ) .
41. Pulpa - miel&
L Agua de secado -
Mucílago
10,s Cascarilla
Laf4 oro
T; i [{urfi 2 chinponentea d e l ~ Y ' L I C O di? ~,3fri: ( 1 ; 1 6 ~ ~ 8 , 197(j ) ,
- 5 -
2.2 Caracterización de la mlpa
Tlri r ) i ~ I ~ ) i f i ewt;k. connt,ituida por exocarpio del fruto del
6 ( I J i i c r ~ g i l j r i , 1'37fl), cl cual. o a un extracto de c6lulas
lignificadas Y endurecidas con algunos estomas. En etapas
i n i c i a l e 6 del desarrollo esta con~tituida por una epidermis
de 0,4 rnfi de color verde (clorofils). En el fruto maduro
esta es roja (antocianinas), carnosa y 1,5 mrn de espesor
(Debecca, 1958).
La pulpa es el principal subproducto que se obtiene del
beneficiado del café y es el principal contaminante (Montero,
1992).
La pulps inicialnente contiene porcentajes de humedad
superiores al 84% (Uribe, 1977). Los contenidos de
nitrógenc, fbsforo y p9tasi.o se encuentr~n entre los rangos
de 1,25 - 1,58X, 0.002 - 0,10%, 0.10 - 3,03% respectivamente
(Uribe, 1977; Mora Kopper, 1988,.
Además de 1.0s compuestos minerales contiene compuestos
orgánicos tales como azúcares librea (como galactosa,
fructosa y sacar+osa), proteinas, polifenoles, cafeina y
t,aninos, entre otros (ver cuadros 1, 2 y 3).
Cuadrbcl 1 Composici6n de 18 pulpa d e l Caf6
Huine cl ad
Mater ia Orgánica
Cenizas
P
K
(>a
M g
Fe
Na
zi1
Cu
Mn
B
S i
Y(menos N de l a ca fe i r~a )
P r r ~ t e i n a s
Cafeina
Taninos
/ \ t . I ,.lo i: I orbogbii ! co
Acido Cafe ico
Mora Kopper 1990 Brahan y Bressan i 1978
8,3 %
116 ug/g
1765 DB/B
554 cig/g%
t r a z a s
15 ug/g
100 cig/g
4 ug/g
5 vg/g
6,25ug/s
26 u@/g
Cuadro 2 Contenido de arriir~oacidos en la pulpa del Caf6
Aminoácidos %
IJ i B i rm
Histidina
Arglnina
Treonina
Cist ina
Metionina
Val i na
Isol~!ucina
I,e~c irla
Tirocina
Fenilalanina
Acido Aspártico
Serina
Rcido Glutamico
P r o 1 ina
Glicina
Alanina
-u- -
Fuente: Btaham y Bressi~ni (l-978).
- 8 -
C i ~ a \ l r * o 3 Contenido f e n i l i c o de l a pulpfi d e l Gafe
Pulpa de Caf6 Benoles Fracc iones Fracc iones t .ot ,ales no tianinas t a n i n a s
L i o f ilizada 6,29 6,29 0 , O O
Secado a¡ Sol 6,G2 4,55 2 , 0 7
Fuente: Zuluaga 1989, c i t a d o por Fontero M . ( 1992) .
2.3 Caracterización de la Ceniza de lefla
Cuando una p l a n t a es quemada e s reduc ida a una c e n i z a
sal t ida l la~i lada A l c a l i . Todas l a s p l a n t a s s i n excepcidn
con t ienen s a l e s l a s c u a l e s Ec)n tonadas d e l s u e l o ( R u s s e l l ,
3.332) . L'as c e n i z a s de madera e s un m a t e r i a l a l c a l i n o con ul;
EJH que t ipicamen.te t i e n e rangos de 8 a 13 y con t i ene micro y
m s c ~ w n u t r i e n t e s e x t r a i d o s d e l s u e l o du ran t e e l c r ec imien to
d e l á r b o l (Camhell, 1930).
Algunas i n v ~ o t i g a c i o n e s han demostrado que la a p l i c a c i ó n
de c e n i z a s a s ~ ~ . e l o s f o r e s t a l e s y a g r i c o l a s pueden ser
benkf icas ( E t i e g n i & d., 1991; Honghan ,ii, d, 1992; Lerner &
Utz inge r , 1986) .
- 9 -
Las cenizas de madera han sido utilizadas como enmiendas
c r i fangos de al.cantarilladoe (Logsdon, 1989; Hart, 1986),
desechos de corral (Connley, 1993) y pulpa y papel (Campbell
el d.. , 1935) en operaciones de compo~t~aje.
Se~iln Connley (1993) las cenizas son utilizadas en las
pilas de comroet para evitar los malos olores, abeorber la
humedad, controlar el pH, Y suministrar de macronutientes
c~lrno el potasio y calcio asi como micronutrientee.
Las sales que contienen las cenizas de las diferentes
plantas pueden variar así por ejemplo en las cenizas de nabo
se ha encontrado en su composici6n: K2O 44.8% y PzOa 7.9%
(kussell, 1932) . Cambell , (1987) encontraron en
cenizas de madera una concentración eq mg/kg de: Ca 29 000 ,
M g 16 c~Oo , K i r l 433 , Na 3 543 , Mn S 103 , Fe 12 967 , C.' 8
' , ; 1 2 ' ( o 4 ) . nonver' 19Cj4 s r i c o n t,r6 sn ceniza0
(Ir , r r i r h 3 n Cu 658 m g / k ~ , Mn 43.5 mg/kg, M g 1950 mg/kg, K 905
iiig,/I.rg ( cuadro 4 ) .
Cuadro 4 Propiedades quimicas de l a ceniza de madera
FH (21 ( X ) C I C cmol(-k)/kg c ( % ) N ( % ) (; : N CE ( ds,'~n ! Disp. P ( u g / g ) Disp. K :ug /g)
DTPA Micr~onutr ientes e x t r a i b l e s (ug/g)
Total elementos (ug,/g)
Beaver T. 1994
- 11 -
Campbell & d., (1997) trabajando con deshechos de
patio (hojas, pastos, y astillas de madera) y biosólidos
iriunicipales ( fangos d.e alcantarillado ) enmendados con cenizas
de madera6 ericontraron en general que las cenizas
incrementaroi~ la conductividad eléctrica (SE), el pH y el
contenido de nutrimentos en el compost. Tambien originó un
~lroduc~o oscuro, mas atractivo estkticamente. Las cenizas
tiene poco o ningún efecto sobre el proceso de compostaje.
Un estudio de neutralización de p H indica que la ceniza
rueltn de ma.dern puede ser usada como un econ6inico.substituto
di la cal la cual es comúnmente usada para estabilizar los
bioshlidos municipales (Campbell, 1997).
Cainpbell . , (1997) mencionan que el uso de ceniza
como una enmienda al compostaje podría potencialmente
beneficiar las operaciones de compost por la absorci6n de
olores, control de p H y contenido de humedad, y proveer una
fuente de nutrimentos para el crecirnierito de las plantas.
Sin embargo, el contenido de sales y pH debe ser medido
cuidados~.inente .
Las cenizas agrcg~da~ a los cornpost aumenta el valor
n\it,r>itivo del producto final. Beaver ( 1994), encontr6 que
c~onforme RC riumeriVh el porcentsje de ceniza en el compost, la
- 12 -
producci6n de granos de cebada se incrementd. Este aumento
puede ssr el. repultado del suministro de micronutrientes por
las cenizas de carbdn que no se encuentran en los eeti6coles
aniinales. Chang & ial. (1977), en estudios de campo e
invernadero, indica que muchos de los constituyentes químicos
de la cenizas de hulla puden beneficiar el crecimiento de las
plantas Y pueden meJorar las propiedadee agron6micae del
suelo. Adriano al, (1990), plantea que los residuoas de
carb6n aplicados sobre tierras de cultivo pueden
efectivamente servir como un suministro suplenetario de Ca,
S, 3, Mo y Se.
La adicidn de ceniza8 de carbon p&ra el proceeo de
compostaje llevado por Beaver (1994), no inhibib la actividad
bj.r~lhgiza.
El suelo superficial o capa arable ee el medio y soporte
sobrbc el. crcceri la plantas. Es e l eepacio vivo en cuyo
interior se muitiplican un gran ntimero de organismos
pertenecientes 81 reino a~imal o vegetal (Bartolini, 1989).
- 13 -
LHY pl~ntae para FU desarrollo toman del ambiente que
les rodea - atm6sfera, suelo, agua -, los elementos para la
construcc:iSn de RUS tejidos (Bartolini, 1989).
Un suelo limoso en estado óptimo de humedad tiene cuatro
(:oirrp(-)nenf,oa j.arll~c irales: aire S5 % , Agua 25 %, y la fracci6n
sblida de la cual de un 2 a 3 X ( a vecee 5 % ) ee materia
organica y resto materiales minerales del suelo (Gros, 1981;
R~rtolini 19E9).
La materia orgdnica del suelo proviene de la
t,ransformac-:i011 de los tejidos vegetales, deyecciones y
esqueletos de animales por obra de los microorganismos
presentes en el misino; una parte de ellos origina una
sustancia color parduzca denominada humus (Bartolini, 1989).
El hsmus ea la base de la fertilidad del suelo y es el
resultado de la descomposición de diversas sustancias
orgánicas en el suelo, de color pardusco y negruzco, las
cuales experimentan sucesivas transformaciones, dando origen
a productos interniedios denominados "humus joven" y "humus
est,ableU (Grou, 1981; Bartolini, 1989; Coleman et al., 1989).
Las partículas de suelo fino junto con el humus forman
los agregados, que delimitan intervticioe o espacios ocupado^
- 14 -
por el aire y el agua. La forma, dimensión, disposición de
1.0s agregados definen la estructura del suelo (Bartolini,
1989) .
2 . 4 . 1 Humus Joven
Tambi6n se llania humus "labil" o "libre" porque todavia
no esta fijado o ligado a las partículas del suelo, sino
simplemerite mezclado con ellas (Gros, 1981). Son restos
vegetalzs que tienen i u ~ a relación C/N alta, superior a 15,
que proviene de los residuos de co~echas o enmiendas
orgdnicas.
La materia orgdnica (vegetal o animal) apenas es
sometida a un p,noceso rdpido de descomposici6n, se forman
productos intermedios (polieacAridos de cadena larga) y se
inicia lnnediatamente una intenss actividad microbiana que
cont,ribuye a mineralizar el N-orgAnic9. Estos productos
intermedios tienen un valor particular para la estabilidad de
la estructura y para la actividad biolbgica del euelo
(3artol.ini, 1309; Groe, 1981). La duracibn de esta primera
t-nee rApida de dencompoeici6n varia de acuerdo al clima (40 a
90 dias) y luego va hasta un aAo al final de la cual se
origina el "Humua Estable" (Bartolini, 1989).
- 15 -
2.4.2 E l Humus Estable
E 8 la ma te r i a o rgán ica l i g a d a a1 s u e l o , e s d e c i r ,
s i l idameri te l i g a d a a l o s agregados de c o l o r oscuro , ~ o m e t i d a
a l a acc ión microbiana l e n t a que provocar& l a mine ra l i zac ibn
(lel. humiie a l 1.i tino de 1% A 2% anua l ( B a r t o l i n i ,1989). Su
composici6n e s muy compleja y l a r e l a c i d n C/N r e l a t i vamen te
cons t an t e a l r ededor de 9 y 10 (Gross , 1981).
2.5 El Bioabono
E l "compost" o "abono orgánico" e s e l r e s u l t a d o de una
desc-.oinposici6n í ierobica y t e r m o f í l i c a de r e s i d u o s o rgán icos
por poblaciones microbianas qu imiorgano~t róf icas e x i s t e n t e s en
l o s p rop ios r e s iduos b a j o condic jones c o n t r o l a d a s , que
produce un m a t e r i a l parcialmeritente e s t a b i l i z a d o de l e n t a
descomposici6n ( P a r r y Wilson, 1980) .
Las p ~ b l n c 1 ones b a c t e r i a n a s , hongos, y a c t inomicetes
~ i ~ I I i t : l i b i i l iriatertlu orlgánica coirio f u e n t e de carbono y
enerbg;a, adem6.s de riitphgeno, f h s f o r o y o t r o s nutr imentos
n e c \ e s w i o ~ para e l c rec imien to y s í n t e s i s de p r o t e í n a s
( Cardoso , TsaJ , y Neves, 1992) . Los microorganismos
desco~npoiien l a rnater-ia orgBnica en un medio húmedo, c a l i e n t e
y a i r e a d o pa ra d a r como producto f i n a l un humus. E l l o s
- 16 -
emiten dióxido de carbono, agua y obtienen energía; se
reproducen Y finalmete mueren. Parte de la energía liberada
se usa para el crecimiento y movimiento, el resto es emitid8
en forma de calor. Como resultado, una pila de material en
compoctaje pasa a través de una fase de calentamiento, un
pico de temperatura, una fase de enfriamiento y una fase de
maduración ( F A O , 1991).
El compoete final está formado por las partes mas
resistentes de la materia orghnica original, productos del
proceso de desconposici6n, microorganismos muertos y algunos
microorganis:~~os vivos, junto a productos de reacciones
I r 1 e c n t , r ~ es t ,o~j materiales (FAO, 1391) .
2.5.1 Factores d e l proceso:
L a descomposici.6~ de la materia organica durante el
coiiipostaje es una situacijn constantemente cambiante en la
que la temperatura, p H y disponibilidad de alimento varían.
1,as poblaciones y las especies de organismos tambien cambian
dilrilrlte el proceso. Lq. veli3cidfid de progreso hacia el
l1r3t,durt.c> final iiinduro d~pende de varios factores a saber: el
. I I I ~ I I 1 1 i : : l . ) O ( I r * r i i l t,rl n i ~ n t,or:, t,~%mf'ifío d e p~rtícu1t3, contenida de
hiimcdad , firmeza estructural, aireaci6n, agitación,
: , i , 1 I ) O ! l pl l r i . :;F: rfeben proporcionar loa
- Ir/ --
condiciones operativas más adecuadas para cada situación
t l í \ ( i i l ; ( 5 s Las tlel:lei.ideri iiormalmento de diponibilidad de la mana
de obra y del costo ( F A U , 1991; Singer & Munns 1991; Porta
d., 1994; FitzFatrick, 1996).
2.5.2 C l a s i f icaci6n
Para obtener una b-~ena calidad de abono orgdnico debe
haber un alto contenido de material orgánico y un mínimo de
material no orgAnico. Para te1 efecto deben eer eliminadoe
l>es iduou metálicos, vidrios, plasticos y fibras artificiales
(FAO, 1991).
2.5.3 Tamafio de particula
I 1 1 t I 1 I I 1 L,~IIN!\~O l ntg parltliculatr d e l
1 1 t 1 1 t i \ 1 , y I 1 firsctl ~ ~ i p t : r I J c l i t l c ~ l ~ p 0 n I b l r 3
1 1 1 t r t , t i l l i i c + o ; ( b i t 111J(!tb0nrcann i R I I I C , ~ ~ . P ~ r t , l ~ ) u 1 ~ 0 ~ i ~ u y
1 I , 1 . 1 1 1 ~ 1 t 1 1 r 1 , , r T I t r r t rj5 dr, t,n 1 fo rmn
que los e~pacios entre ellas serán pequeños y estrechos. Esta
impide el. xnovj.miento del aire hacia el interior de la pila en
ccin:~ota,je y e l movimierito del dióxido de carbono hacia fuera
( F A O , 1991).
- 18 -
Por t a n t o , e s n e c e s a r i o un t e rmino medio e n e l tamafio de
p a - t í c u l a s . F a r a p i l a s d e composte que emplean un f l u j o
n a t u r a l de a i r e , un tamaño d e p a r t i c u l a d e aproximadamente 50
mm e s a p r o p i a d o . Pare sistemas d e compos ta je que t i e n e n un
s u m i n i s t r o de a i r e f o r z a d o , e l tamafio d e p a r t í c u l a puede ser
de h a s t a 10 mm {FAO, 1991).
E l p r o c e s o de compootaje depende de l a a c c i d n d e l o e
in icroo~ganisrnos que requ. ieren una f u e n t e de carbono que l e s
pr>oporcione e n e r g í a y m a t e r i a l p a r a las nuevas c e l u l a s , j u n t o
a un s u m i n i s t r o de n i t r 6 g e n o p a r a las p r o t e í n a s c e l u l a r e s .
It.sy u n r e q u e r i m i e n t o menor d e f 6 u f o r o y d e o t r o s e l e m e n t o s .
E l n i t r b g e n o e s e l n u t r i m e n t o m a s i m p o r t a n t e y , e n g e n e r a l ,
s i hay s u f i c i e n t e n i t r d g e n o d i s p o n i b l e e n l a materia o r g h n i c a
o r i g i n a l , l a mayoría de l o s o t r o s n u t r i e n t e s e s t a r á n también
d i s p o n i b l e s e n c a n t i d a , d e s adecuadas . Es d e s e a b l e que l a
i e l a c i S n carbono n i t r ó g e n o (C/N) e s t 6 en e l rango d e 25 a
35/1 en l a mezcla i n i c i a l . S i es mucho m 6 s a l t a , e l
p r o i % s o r e q u e r i r & un p e r í o d o m A s pro longado a n t e s d e que se
el.iinine v u f i c i e n t e carbono por o x i d a c i d n como d i ó x i d o d e
carbono ; s i es m A s b a j o , e n t o n c e s e l n i t r b g e n o , s e r 6
c.! 1 i n l - l rl;irlc:, couirj rimoni.acr> (FA0 1991, Brady & Weil 1996).
- 19 -
El método mas sencillo de ajustar la relaci6n C/N es
hacer una mezcla de dife~entes materiales de contenidos altos
Y Gajos de carbcno Y riitr6geno. Por ejemplo, materiales de
rlc.ja que tieneri una relación C/N alta se pueden mezclar con
tierras cloacales, estiércol y excrementos que tienen
rr:aciones C/N bajas [FAO, 1991). Otras posibles fuentes de
nitr6geno incluye fertilizantes químicos, harina de semilla
de algodtn, harina de sangre (Brady & Weil, 1996).
El fósfcro es un nutrimento que se requiere en menor
cantidad en el coinpostage que el nitr6geno pero se añade
algunas vezes a prophcito. Hay alguna evidencia de que la
pt3rdida de nj.tr6geno como amoniaco de las pilas en compostaje
con relacion~s bajas C/N pueden ser parcialmente reducidas
afiadiendo material que contenga f6sforo extra; 6sto puede no
ser factible a causa del costo. Trebajos recientes han
mostrado que la fosforita en una pila de composte cambia de
un estado inso.lu)lle en agua. a otro más disponible para su uso
por las plantas ( FAG, 1991).
Otros materiales que algunas veces son agregados para
rtejorar- el balance y contenido son mezclas de fertilizantes
(altos en N, P y K), cenizas de maderas (altas en K, Ca y
M $ ) , hiar l nu de Iiueuo 2 roca f o s f b r i c a (alto en P y Ca) y
algfis (sitas en K, Ca, Mg y micronutrientee) . Algunos de
- 20 -
o rriri. Oer 1 ri1.eu r:r,nt,ier;cn bautantpe e a l e ~ su lublea que
~+equierer i s e r l i x i v i a d a s d e l compost f i n a l a n t e s de s e r
iluadhs en p l a n t a s s e n e i t i v a s a s a l e s (Brady & Weil, 1996).
Para maximizar e l contenido de nutrinientos d e l composte
e s importante r educ i r e 1 lavado o l a l i x i v i a c i ó n de l a p i l a
mediante su protecci6n con t ra l a s l l u v i a s f u e r t e s y e l
encharcamiento ( FAO, 1991).
2.5.5 Humedad
Todos l o s organismos requieren agua para v i v i r . Cuando
e l contenido de humedad e s t a por debajo d e l 30% en peso
f re sco l a s reacciones b io lógicas en una p i l a de compoete se
r i r carir,Ldcrsble. Cuarido e l contenido de humedad ea
demasiado a l t o l o s espacios e n t r e l a s p a r t i c u l a s d e l ma te r i a l
::f. :ml;uran de agua, impidiendo e l movimiento d e l a i r e dentro
de l a p i l a . El contenido 6ptimo de humedad de l o s
i n y r e d i e r ~ t e s para e l comrostaje e s 50-60 por c i e n t o . E l
mftximo c l n t e n j d o de humedad en 1s p r a c t i c a depende de l a
firmeza estructural en húmedo de l o s ma te r i a l e s . Mater ia les
r)n(>o r e s i u t e n t e c , t a l e s como e l papel , s e deshacen
rapidamerite eii e l compoutaje, l o s poros s e l l e n a n de agua y
se es tablecen condiciones anaerbbicas. Los m a t e r i a l e s duros,
t2a les conio l a pa ja y l a s ramitas mantienen s u firmeza en
- 21 -
tnojado por mucho tiempo y ae pueden compostar a conten idos de
humedad a l t o s . ( F A O , 1991; Brady & Weil, 1996)
Campbell ,it al., ( 1 9 9 7 ) , mencionaq que du ran te e l
proceso de compostaje e l po rcen ta j e en e l Contenido de
Huiiledad (CH) en cleshechos de p a t i o ( h o j a s , pa s to y v i r u t a s de
madera) y k iou6l idou municipales es tuvo den t ro de l o s rangos
~ . c e p t a b l e s ( 5 0 a $0 % ) . En las p i l a s de deshechos de p a t i o
e l CH d e c l i n 3 de 53 e 37 despuks de 14 d i a s , por l o que s e
tuvo que agregar agua pa ra l l e v a r l a p i l a a un CH d e l 57 a l
59%. En l o s b iosOl idos municipales e l CH i n i c i a l f u e 78% y e l
f i n a l de 56% t a n t o en l o s b i o s ó l i d o s s o l o s como en l o s
enmendados can c e n i z a s de madera.
2 - 5 - 6 Aireación
Un su.ministro adecuado de a i r e a t o d a s l a e p a r t e s de una
p i l a de coiiiposte e s e s a i ~ c i a l pa ra el. sumin i s t ro de oxígeno a
l o s organismos y pa ra e l i m i n a r e l d idx ido de carbono
producido. L a ausenc ia de a i r e ( cond ic iones anaer6bicas )
conducir6 a l d e s a r r o l l o de d i s t i n t o s t i p o s de
inic~~oorgai-iiamos. causando o b i en una con9iervaci6n Acida
( s imi l a r a l e n s i l a j e ) o una pu t r e f acc i6n de l a p i l a que
produc i r& malos o l o r e s . ( F A O , 1991; Brady & Weil, 1996)
- 22 -
La a i reac ibv s e logra por7 e l movimierito n a t u r a l d e l a i r e
hacia e l i ~ t e r i o r de l a p i l a de composte, mediante e l vol teo
peribdico d e l ma te r i a l , a mano c con una máquina, o
insuflando a i r e en l a p i l a ueando un ven t i l ador (FAO, 1991;
Montera, 1992).
2.5-7 Agitación o volteo
I!:ri u l i : ~ tc:!niuu de coni,poat;aJo clixs snt;dri baeradoe e n e l f l u j o
r i a tu ro l de a i r e , l a s r e y i o n e ~ c e n t r a l e s i n f e r i o r e e de l a p i l a
pueden no t ene r s u f i c i e n t e oxígeno puesto que l a cant idad de
a i r e que e n t r a en l a p i l a es inadecuada. En e s t o s casos e l
vol teo de ma te r i a l a ma.no o con una mdquina, permite que e l
a i r e alcñnce e s t a s Areas. La ag i t ac ión tambien ayuda a
1-oiiiper l o s pedazos 1114s grandes d e l ma te r i a l , exponiendo
s u p e r f i c i e s f r e s c a s a l ataque de l o s microorganiemos. e l
contr-o1 de l a ag i t ac ión de l a p i l a asegura que l a mayor p a r t e
del mate r i a l e s t a r & a l a s m A s a . l t a s temperaturas alcanzadas.
No obstc.nte, una ~ g i t n c i b n excesiva puede l l e v a r a un
excesivo er~fr iamiento y desecado d e l ma te r i a l en compoetaje.
E l vo l teo d e l mater ia l puede s e r caro en cos tos de mano de
o b r a o de m a y u i n ~ r i a y e l número de vo l t eos que s e l l e v a a
cabo e s un coinpromiso e n t r e e l f a c t o r económico y l o s
r-e(luerlrnie,ntofi del procedimiento. En s i s temas de compostado
s e n c i l l o s que usan f l u j o n a t u r a l d e l a i r e , v o l t e a r l a p i l a
- 23 -
2 O 3 lrezec deberia ser suficiente. Durante los volteos se
puede tanbién sñadir humedad extra a la pila, en el caso que
fuese necesario ( F A O , 1991; Montero, 1992).
Ida descomposición de la pulpa se efeztúa con facilidad,
de~ositsndo, la pulpa bajo techo y realizando volteos
periódicoo, que aceleran al proceuo de tranformacibn.
Investigaciones realizadas en Cenicafé indican que cuatro
volteos, uno por mes, son. suficientes para su total
descomposicibn y conversión en humus, que es el último estado
de transformaci6n de la materia. orgAnica (Uribe & Salazar
1383).
2.5.8 Temperatura
Cuando se junta material organice para el compostaje,
parte de la enel-gía liberada por la descomposición del
material se desprende como calor y esto origina un aumento de
l L . t l . AJ. cuiiileirzo de 1 rocedi di miento , el material
se encuentra a temperatura ainbiente. En la primera etapa,
cal.entamiento gradual, los microorganismos presentes en el
material se multiplican rApidamente y la temperatura se
eleva. Du~*ante este período se descomponen todos los
compuestos más atacables tales como azúcares, almidones y
graeae. Cuando la temperatura alcanza 60 grados centigrados,
- 24 -
1 [i :](:Li v i tlatl ( l e 1 OH horigoa cesa, y la descomposici6n es
llevada a cat~o por los actinomicetos y las cepas de bacterias
que forman esporas. La velocidad de descomposición se
modera, y se alcanza el mhximo de temperatura. A la
temperatura máxima la pila pierde tanto calor como el que los
microorganisnos producen (FAO, 1331; Brady & Weil, 1996).
Cuand~ el material en compcstaje ha pasado a través del
iiiáxiino de tenperatura, 3.a pila alcanza la estabilidad eri que
se han descompuesto los materiales facilmente alterables y se
ha satisfecho la mayor parte del alto nivel de demanda de
osigeno. El material no atrae ya a moscas , y no debería
r)roducir mal23 o3 ores. (FAO, 1991 )
Cualido se enfria, las pajas Y tallos san descompuestos
por los liongos principalmente. Esto es asís, porque cuando
la temperatura baja pcr debajo de 60 grados centígrados los
hongos se extienaen a partir de las regiones m8s frías de la
1-l i la . y at.acan lo3 coiiipvestos menos reactivos tales como la#
hemi-~eIulo~;as Y celulc~m, descomponi6nc?olos en compuestoe
:izuca~,ados mAs sencillos que estan ahora a disposicidn de
tc ,doc l o s demAe microorginiumoe. Los actinomicetos ayudan
también durante este período. Al finalizar el período de
~2nfr+iamiento, animales más grandes del suelo, especialmente
I o;; gubtxrlc_>n, ee e~tablt?cen durante uiiaa pocas semanaa. El
- 25 -
proceso e n t r a ahora en l a e t a p a de madurez en l a que l a
magnitud de l a descomposici6n e s b a j a y e l desprendimiento de
c a l o r pequefio (FAO, 1931 ) .
+Ji ~7 . s e v o l t e a una p i l a de composte a n t e s de l a madurez
hay una subida d i t e m p e ~ a t ~ u r a , l o que e s una consecuencia d e l
r l . t t r l o s organismos (FAO, 1991) . Se
n e c e s i t a una temperatura de 55-60 grados c e n t í g r a d o s ,
mantenida por al. menos 3 d i a s , pa ra matar prhct icamente t o d a s
l a s malas h i e r b a s y organismos causan te s de enfermedades
( p a t i g e n a s ) (Brady & Weil, 1996) .
En procesos de compostaje de g a l l i n a z a de p o l l i t o s (una
n i e u c l a de: e s t i é r c o l , m a t e r i a l de l a cama, desechos de
a l i inentoj con s u s t r a t o s a l t o s en C , s e encontr6: e l mAximo
pico de t,emperatura es tuvo c e r c a de 7 0 ° C deepu4e de 2,25 d i a e
cd) una vez mezclado con v a i n a s de maní y 2,58 d pa ra l a
rnclxcla c o n corteza d e pino. E l compost hecho agregando
iaiigos d? m o l i n o s de pawel s e aprosim6 a 50°C con 3,71 d . E l
c-.onir)of:t combinado con p a j a s de t r i g o nunca excedió l o s 4 0 ° C
l o q u e p u d ~ ) p r e s e n t a r un problema de san idad asoc iado con
r i i i c , r -vc~rgar i l onioe petOger?o~ ( F'lynn & Wood, 1996) .
temperatura náxina descompoa?~iÓn (?unto de estabiiiiadj de solubles
de los hongos
de los hongos
los animales del suelo entran 10 -
formaci6n dk humus
T 1 EMPO
A inaaof f l l c a B eermolflieo
C cnlriamicnto 3 madurez
:? e pueden aAadir suplementos quimicos, herbdceos o
bacterianos a la pila dv compo~te, para aumentar la velocidad
de descomposicibil. Aparte de la posible necesidad de
1 1 I t ~ - c ~ ~ ~ t : i i ( ~ c x h r s , 1s mayoi-ia de 103 inateriales apropiados para
f21 cornpnstaje contienen un amplio rango de microorganiemos y
t o d o s 112s nutrientes requeridos. Hay alguna evidencia de que
la subida inicial de la temperatura puede ser acelerada
ahadiendo algo de composte de una pila anterior (FAO, 1991).
Cuando los materiales son mezclas de sólidos finamente
divididos y agul, es necesario, por tanto, mezclar estos
materiales con agenteu de volumen como pequeños trozos de
inadera íviruta) o paja, para que ei aire penetre. Cuando se
usan virutas de madera se pueden separar del composte por
I.~l~llxi;í\clo y 3 ~ x 1 cisttdas de iiuevo ( F A U , 1991).
2.5- 10 Reacción de la pila, acidez o p H
El material se vuelve ligeramente ácido al comienzo del
con~postaji! puesto que los productos iniciales de la
descoiilpovicibn son acidos orgánicos simples. Al cabo de unos
pocos días la pila se vuelve ligeramente alcalina a medida
que las proteinas son atacadas Y se libera smoniaco. Las
formación d e á c i d o s 3 .. - 7
6 formación de amoniaco
S - 1 1 A E C D
TIEMPO
A n i c s o f í l i c o M t e r m o f i l i c o
C e n f r i a m i e n t o 3 madurez
Varj a c i ó n del yII en una pila de compost;c. (iiA(:j
- 29 -
condic iones fuer temente a l c a l i n a s o r i g i n á n una pérd ida
énceuiva de n i t rógeno en forma de amoniaco; en consecuencia,
rio e s corlveniente afiadir c a l a l a p i l a . S i l a s condiciones
i n i r i a l e s son f u e r t e x e n t e á c i d a s puede que l a p i l a no s e
c a l i e n t e . S i se p r e s t a una a t enc i6n cuidadosa a l a mezcla de
los m a t e r i a l e s , e l con ten ido de humedad y a l a a i r e a c i d n , no
ti4-is7 iiel-.esidad [le i n f l u l r sob re e l pH d e l proceso ( F A O , 1991).
L a s pe rd idas de n i t rbgeno en e l au.elo se debe a la
r.>eiIiio(; i h n d e l c u l t i v o , a l d rena j e y pe rd idas gaseosas , t a n t o
e n fornia e lementa l com7 en compuestos am6nicos (Buckman y
Srady, 1970) . E l pH d e l s u e l o i n f l u y e sob re l a n a t u r a l e z a de
10s cornpinestos pe rd idos , s iendo e l v a l o r s u p e r i o r a 7 e l que
niSu favorece l a perd ida de N e l emen ta l , m ien t r a s que l o s
v a l o r e s por ciehajo de 5 aumentan l a pe rd ida debido a l 6xido
i i i t , r i co (NO) (Buckinan y Brady, 1970). En s u e l o s de pH mayor
que 7 se prodince una v o l a t i l i z a c i d i i de amoniaco, en
p a r t i c u l a r si l a s u p e r f i c i e d e l s u e l o se deseca temporalmente
1 1 y . r r h . 1965 ) .
La can t idad de amoniaco que se p i e r d e en una p i l a de
coiiiposte se puede r e d u c i r afíadiendo un poco de t i e r r a ,
a l r ededor d e l 1 X d e l peso de l a p i l a , y mezclándola b i en con
los o t r o s i n g r e d i e n t e s ( F A O , 1991 ) .
- 30 -
2.6 Papel de la materia orgánica en el suelo
A 13 largo de toda la historia agrícola los abonos
orgánicos y compost~ han sido utilizados para incrementar la
fertilidad del suelo y aumentar la producci6n de los
cultivos. Los residuos de cosecha juegan un papel importante
en la producci6n y fueron la principal fuente de nitrógeno Y
ot , ros nutriertes h~sta el desarrollo de fertilizantes y sus
sistemae, entrando a formar parte de la materia orgánica del
suelo (Chen & Avnimelech, 1986; Unger , 1994) . Este
desarrollo en alguno6 casos llegb a eliminar el uso de
esti6rcoi y composts por completo. Eutas tendencias estan
ahora cuestionadas por un creciente numero de científicos Y
n i 0 Ademcis ZFA adicibn de residuoe orgánl.cos
potencialmente tienen otras fucciones (Chen & Avnimelech,
3.986) .
Los abonos nrganicos poseen efectos beneficos sobre las
conciiciones f itilcau, qiiiiiicas y biológica8 del suelo :
enriqueci6ndoio y propici~ndo luego un medio para el mejor
desnrrollo de los cafetos (Hernández, 1988).
Según Cardoso, e.& al, (1992) las ventajas de utilizar
ir i l i l,cr i t i o i ' ~ t í n 1 cci Ron 1 ns ~iguiei-ites:
- Mejora la retención de agua y la aireaci6n del suelo
- 31 -
M<->.] orlri 1.8 c3is~:~on Lbi 1 i d a d de elementos minerales
- 'Tiene efecto antaghnico coritra organismos patógenos
-- Aparta micrnflora
-- La posible utilización del producto final para reciclar
tiiltrientes
Experimentos realizadoe por CENICAFE en Colombia han
coiiipi-ohedo la excelencia del hioabono de pulpa de caf6,
reemplazando con ventaja a la fertilizaci6n quimica. Las
apli(>aciones sdperficiales de 12 y 6 kilogramos de pulpa
descompuesta por planta tuvieron producciones similares a las
aplicaciones de fertilizantes químicos, aunque en algunas
r~r-esione~ la aplicacihn de 12 kilogramos de pulpa fue
superior a la fertilización química (Uribe y Salazar, 1983).
I I ( 1 ) ~ 1 , 0 1 1 t l O 1 l : l l b l 1 ( ' t i ( : l onou clct (300 gramoa de far t l . l izantets
1 1 J y P O LIJ ~lritti 3e produce uri promodio anual de 599 @
I 1 1 1 ( l(0 - 1 :?. 5 I ~ R F%) ~ F I caf6 poraamino seoo por hectdrea.
' t ' l 1 1 1 l I 1 r por pl n n t,ri nnue 1 menta ee obtiene un
promedio de b6S @ en suelos de la unidad Chinchinti (Uribe
L 9 * / ! 7 1 .
El abono pi>oducido se puede utilizar en semilleros,
obteniendo plantas más vigorosas y resistentes a enfermedades
('Xrdenar, 198.2; Uribe, 1977), al hacer la siembra aplicado
- 32 -
al fondo del suelo y en el ciclo de desarrollo y produccidn
( [Jr ibe y Salazai, 1989 ) .
A p f i r t ~ de lu utilizaci6n del abono orydriico a partir de
pulpa de café en el los cafetales, Vasquez (1997), menciona
1~ p ~ s i b - ~ l i d a d de SU iieo en activades m8s intensivas como lo
son 113s aliiidc-iigos de café o cualquier otro vivero así como
para ornanientales y hortalizas. Tambidn hace mención que el
( b i n i ~ l ~ n del &bono orgdnico posee u11 buen potencial para
atenuar los ataques de nemátodos, plaga mBs importante de la
caf icultura cost~~rricerise.
2.7 Suministro de nut~iinentos por aditivos orgánicos
La mejor diferencia entre fuentes orgánicos e
ino~~ganicus es la tasa de liberación de nutrientes. La
mayoria de los fertilizantes son solubles y los elementos
nutrimentos son liberados en el momento de la aplicación.
Esta instanthnea liberaci6n frecuentemente es una desventaja.
El ~rnoni~co ee volatizado de la euperfjcie del fertilizante
aplicado. escesj-vos nitratos son lixiviados bajo la zona
r.adlca1 y una g r m pcrcidn de f68Soro ee fijado (Chen &
Avnimelech, 1986).
- 33 -
Los abonos orgAnico Y compovts son, en esencia,
f~rtilizantes de lenta liberalización. Los nutrientes son
1 entaniente liberados de los niateriiles orgánicos agregados a
traves de los procesos de nineralizacidn inducidos
microbiológican~ente. Las tasas de liberación son controladas
por. las propieCjad~>~ de la materia orgflnica Y del euelo. Cín
1 1 t l l r 1 l 1 R e de~compoiidr8 mAs rApido que un
inaterial estabilizado, pero, esto no significa que los
nutrientes sean liberados mAs rdpidamente. Los procesos de
descomposlcl6n frecueiitemente llevan a un efectivo ligamento
de nutrientes por el desarrollo y crecimiento de la biomasa
ímicrofavna). Una rápida descomposición lleva a una alta
tasa de lib~raci6n de nutriente solamente cuando el sustrato
organice e s rico en nutrientes (baja relaci6n C/N y C/Pj(Chen
& Avnimelech, 19E6 ) .
El amonio inorgánico aplicado con fertilizantes es
nitrificcdo en el suelo en una pocas ssmanas y así, el mayor
I- (>iiipc)neri-:e inorganico de nitrdgenc en el suelo es NOa-. Esto
lleva a una rapida lisiviación del nitrato y frecuentemente
1 1 ~ r ~ d l c l a e a i ; r a v 4 ~ de 1.a deenitrificacidn. La falta de un
suiiiinisti~o estable de amonio tiene un efecto detrimental
:!cit)rbr. ( a l crcc l mi ento de las pl~nta~, . Iln suministro estable
de aiiionio es esencial para obtener dt&s cosechas. La
liberacihn lenta de nixtrientes de eeti6rcoles y compoets
- 34 -
proporcicna un suministro estable de amonio (Chen &
4vniinelech 1986, Buckman y Brady, 1970) .
ha disponibilidad del fósforo puede tambien ser
increinentaclo a través de la adición de residuos orgánicos vía
diversos mecanismos . Primero, la lenta liberación Iósforo
iilo~>gAnico de la deecomposicion de materia orgánica
proporciona un contlnuo suministro de fósforo con un minimo
de exrosici3n a los diferentes mecanismos de fijación.
A d ~ . r r i r i s 19 pres~ncia de materia orgdi-iica en el suelo disminuye
efectivamente por el suelo a través de mecanismos de
ítcidificscibn Y quelatación. La descomposición de materia
or-gSnica iibera ácidos orgánicos y Coa, ambos tienden a
bajar el pE en suelos b&sicos y neutrales y así elevar la
aolubilidad de fósforo. Por otro lado la adición de materia
organica sus productos de descomposición tienen una capacidad
iinportante de qualataci 8n, bajando la actividad de los
cationes polivalentes (Ca, Fe, Al) que forman sales
insolubles con ei f8sforo (Chen c9c Avnimelech, 1986; Buckman y
Brady 1970; Millar et al, 1982).
Otrc efecto inuy significativo posiblemente es la
presericia de fósforo crgánico en la aolucidn del suelo. Un
Lnc~~eineiit- ,e en la ~f011ibilidad aparente de1 f6sforo fue
I bric:cJrl tr*adrt en eiieloc erimendados con estiercol maduro. Este
- 35 -
incremento fue debido al hecho que una gran fracci6n del
f9sfor30 soluble era fosforo orgánico soluble (Chen &
f\vriimelech, 1986 ) .
La solubilidad y disponibilidad de metales trazas son
bfectadas principalmente por la materia orgdnica a trav6s de
la rauelatacidn. Los agentes quelatantee euminietrados con
los aditLvos organices son capaces de elevar los niveles de
rrietales trazas significativamente en el euelo (Chen &
Avnimelech, 1986 ) .
2.8 Efectos de materia orgánica en la propiedades
Pisicas del suelo.
Lac enmiendas orednicae eon conocidas por tener efectos
favorables en las propiedades físicas del suelo. Uno de los
c f ~ c t o s más ~omúnmente citados es el mejoramiento de la
e s t r w t u 1 > a . La estructura del suelo es una función compleja
de 171 ~ o h e s ~ 6 n Y adhesidn entre particulas individuales y
ir~,r~f>(!ador;, ar ' r .oCJ o s ge(~mf?tricos y orientación de particulas y
grupos tanto como la estabilidad de cualquirr arreglo dado
uaJo condiciones variable de humedad y compactaci6n. Los
diferente^ parBmetrou combinados bajo el término de
rstructura áfect~n procesos tales como infiltraci6n, erosión
rflica e hldrica, crecimiento de raices, distribución de
- 36 -
llenado de poros por sire y agua, energía consumida por
l 1 , i v;ic: i cjri clc 1 suelo, germinaciiri de semillas, eto (Chen &
Avnimelech, 1936; Buckman y Brady, 1C70; Millar et al.,
1982).
Una de las funciones medibles del suelo es la densidad
aLxtrei1t.e . La cultivacidn continua tiende a elevar la
densida3 aparente, compactando el suelo y así reduciendo la
infiltracibn, cireación, o el crecimiento de raíces elevando
la necssidad de energía para cultivar (Chen & Avnimelech,
1.996) .
Experimentos re~lizados por varios investigadores,
deiniiestran los efectos benéficos de los abonos organices y
r . o r [ l y ) o s t, 3isminilyendo 1 a densidad aparente de los suelos.
Acleiii&s en los sub suelo^ rnejora la estructura y la densidad
;Ipart:rite disminuye. A s i un efecto sobre las capas profundas
tle 1 subsue lo indicb la riiigraci6n de fracciones orghnicas
hacis abajo y son activas bajo la capa arable del suelo. Asi
las migraciones fueron debidas a la lixiviaci6n de materia
o r g6nic:a soluble o vía inecanismos de bioturbaci6n así como
movin-,lento de lombrices ( Khaeel r;_t g1, 1981: Jenkinson &
Johnston 1977: Pattersson & von Wiutinghausen, 1979).
- 37 -
L a capacidad de r e t e n c i d n ae agua espec ia lmente en
i5ue los a renosos e s aumentada con l a a d i c i ó n de ma te r i a
o rgan ica (Khalee l & d, 1981).
1111 a m p l i o e s p e c t r o a d i c i o n a l da funcione8 es reve lado
c-uando l o s efecto^ b i o l ó g i c o s y bioquimicos son r ev i sados .
1,:t ~tc t iv id r id b i o l 3 g i c a i i ~ d u c i d a por l a m a t e r i a orgtinica t i e n e
( $ 1 ~ ) ~ ( , c . i i c i r i l phrtr ant agonizar con l a s enfermedades de l a r a i z
,y o u n i i n l s t r a d i f e r e n t e s f a c t o r e s de c rec imien to (Chen &
Avnimelech, 1936).
2 - 9 Preparación del abono orgánico a partir de pulpa de
caí-&
En l a p reparac i6n de compost de pulpa de c a f e s e puede
~ l t i l i z a r doe s i s t emas : mai~ual o mecanizado. S i l a remoción
se r e a l i z a er forma manual s e ha rá l c m i l l o s de 1,2 m de
ancho s ! m de a l t o , con una separac ión e n t r e l o m i l l o de 1 m.
S i lae m i s m w se hace^ en forma mecanizada las dimensiones
pcdr*an a e r de 3 a 4m de ancho x 3 m de a l t u r a y l a longi tud
d e l t e r r e n o ; e s n e c e s a r i o d e j a r e spac io pa ra que l a
inITtquJ n a r i a trianiobre (Mot~tero , M . 1992 1 .
Uribe (1977) , menciona o t r a f o r m ~ de compostar pulpa de
1 . ~ f 6 por iiiedio d e depositas e s p e c i a l e s llamados " fosas pa ra
-- 38 -
it~lpa de iafe", cuyo tipo de construccidn se puede consultar
en el mismo articulo, y en el cual se menciona que la pulpa
debe depcsitarse sin agua, necesita buena aireación por eso
e s provechosc maverla de un sitio a otro. Un medio alcalino
favorece el desarrollo de los microorganismos de la
descomposición, por lo tanto es conveniente hacer
aplicai?icnes peri6dicas de pequehas cantidades de ceniza y
cal. Alternar capas de tierra 3 centimemtros de espesor cada
a i ~ ceiitiiiletros de pulpa. Ademds donde sea factible, esparcir
,-:ohrc ; e ~ pulpa bofíiga de vacunoe o cagaj6n de cabellares ya
e esto contribuye a mejorar el proceso de fermentaci6n y
1 r ~ i r i : ; l ( - ) r ~ ~ ~ ~ t ~ c 1 í > r i d f s l rnhL(;r*l ti1 .
Para tener una eficiente aireaci6n es necesario revolver
l ;~t)orrci-a cad;i :!O d i u e ya qilo el procoso e~ 100 % aeróbico
[Montera, M. 1992).
Para evitar malos clores y la proliferación de insectos
se r .~eciwiinda la aplicacibn de cal o ceniza sobre los
lnrnillos (Montiro, M. 1992; Federación Nacional de
Gafe t;aler.nc de Coloiiibia, 1979 ) .
- 39 -
2.10 Importancia de la quelatación en el compostaje
Los microriu~rientes cati6riicos reaccionan con ciertas
iilol6culas para f~rinar complejos organometAlicos llamados
q u e l a t u s (Brady & Weil, 1996). Esta reacción eB llamada
guelat.a~i5n y es muy j.i:~port,ante en el compostaJe, utilizaci6n
ae l cnmpout cnmc) enmienda al riuelo y en la funci6n y
forinaci6i-i que tiene lugar naturalmente en el humus; sin
embargo sil investigacir5n ha sido escasa (Sch~tz, 1994).
Las fracciones ~olubles en agua de Zn y Cu son bastante
peyuelhs: se e:?ciientra preferentemente en forma de quelatos,
que son estructuras quimicas cíclicas en las cuales un Btomo
metslico e , Zn, Cu, Mn) central satisface las carghs
electronegativas de un ligando orghico ( por ejemplo ,
I ~ I c tiúnilcrir! ) R LravEs de uriiones quimica~ del t i p o
covalente y iUnico al mismo tiempo (Fassbender, 1982).
La quelaci6n esta envuelta en el proceao de compostaje
y en la solubilizaci6n del fosfato de roca, minerales del
::iic.Lc~ y utili h ie r ro niectillco bajo colidicioneer de campo y de
laboratorio (Schats, 1994).
La suelación es responsable de la descomposici6n de
rocas y minerales por ácidos de líquenes los cuales son
- 40 -
á c i d o s dt5bi163s pero un poderoso agente q u e l a t a n t e (Scha tz ,
1 9 9 4 ) .
Sí e s t o s coniplejos son s o l u b l e o e l l o s incrementan l a
l \ o 1 l i d (lo in lc?~wi~ut r ien tes y l o protegen ' de la8
1 : 1 o de p r e c i r ) i t ~ i c i 6 n (Brfidy RI Weil, 1996) . Los
coii ipuesto~ d e l coinpost pueden l i g a r meta les pesados t b x i c o s y
( A 1 ~ ~ i i rii1.i r b 1 a t,r~sa en l a c u a l e l l o s uon l i b e r a d o s . L a
ctuelatacibn por agen te s complejos n a t u r a l e s en e l compost
tdmbien hace mas d i epon ib l ee l o s elementoe t r a z a s e s e n c i a l e s
y puede ayudar a r e s t au ra . r l a f e r t i l i d a d eri s u e l o s agotados y
e ros ionados (Scha tz , 1994).
Dentro de l o s q u e l a t o s na t ivou d e l eue lo s e encuent ran
d i v e r s o s compuestos y complejos der ivados de las s u s t a n c i a s
húmicas d e l sue lo . Los dc idos húmicos y f i5lvicos p re sen ten
cn s u p e r i f e r i a r a d i c a l e s -COOH y -011 que reacc ionan formando
c 4 1 1 ~ l ; i t o s . Dentro de l o s q u e l a t o s f i s i o l b g i c o e m 8 s
importante^ se encuentran l a c l o r o f i l a y l a hemoglobina, en
1 1 :: I l ! : 1 : 1 1 ~ n r i d o c r r r ~ non d e r i v ~ d o ~ de la
p i r iiriidina ( Fassuender , 1982 ) , o t r a s aminas t e r c i a r i a s
iconiplexonae o v e r s e n a t o s ) (Skoog & West, 1980). Lo S
q u e l a t o s han encontrado una a p l i c a c i 6 n muy ex tensa e n l a
a u t r i c i d n v e g e t a l y f e r t i l i z a c i o n (Fassbender , 19821, e s t a s
i r i l ~ l ( i f ~ 1 1 1 f i i i P I IF?C~CI I ser s i n t e t i z a d a s por l a s r a i c e s de l a s
- 41 -
1-~laiitas y 1 iberadas a au alrededor., pueden e s t a r p r e s e n t e s en
i I Iiurrius, o pueden sei. agregados como conipuestos e i n t 6 t i c o s
para mejorar l a d i s p o n i b i l i d a d de m i c r o n u t r i r e n t e s (Brady &
Weil, 1996).
A l i g u a l que o t r o s procesos de r e t e n c i d n , l a q u e l a t a c i o n
ts ~ ~ e v e r s i b l e . L a q u e l a t ~ c i h n por humus ocas i~ lna lmente causa
cj .eficj .eniias de Ciu o Zn en s u e l o s a l c a l i n o s a l t o s en humus
( S i n s e r & Munns, 1991).
2.11 Capacidad de intercambio catiónico en el compostaje
El humus con%iene grupos f e n b l i c o s , a n i l l o s 6C con OH,
que d i s a c i a n e l H+ en 9H a r r i b a de 7 . Durante l a formaci6n de
humus hay un incremento en grupos c a r b o x i l i c o s , R-COOH, y
e s t o s grupos t i enden a d i s o c i a r H+ en p H menores que 7:
R-COOH = R-COO- + H+
Como r e s u l t a d o e l humus ' t iene una cons ide rab le can t idad
de carga negative. LOS c a t i o n e s en l a s o l u c i 6 n t i enden a s e r
deb i lment,e absorb idos sobre l o s f e n o l e s cargados
neg5.tivamente y grupos c a b o x i l i c o s . S i n embargo, l o s
c a t i o n e s absorb idos pueden s e r fd.cilmente intercambiados por
otru:3 ca t ionev remanentes en so luc ión . L a ca rga nega t iva
total de l a ma te r i a o rgán ica d e l s u e l o , o l a h a b i l i d a d pa ra
.sk,~rorber c a t i o n e s i n t e ~ c a i n b i a b l e s , e a llamada capacidad de
- 42 -
intercainl~io catibnico ICIC). La CIC de la materia organica
actúa siiriilar i: las ~a~ticulaa de arcille., en que la carga
absorbida y los nutrientes cati6nicos son retenidos en
pouicicnes para szr disponibles ?ara 1 s ~ planta, mientras son
2fect iva~ner~te retei~idcs estos cationes contra pérdidas por
lixiviacibn (Foth, 1990).
La. capacidad de intercambio catiinico (CIC) es la suma
t,c;tal dc ca.tiones intercambiables que un suelo pude puede
absorber. Esta es expresada en t6rminos de centimoles de
carga positivos por kilogramo de sue1.0 (cmolc/kg) la cual es
igual :i rniliequivalentev por 100 g de suelo (Foth, 1990;
Porta e& al, 1994; Brady & Weil, 1996).
L u z v b l o r e ü de 1 pueden v a r i ~ i r en los diferentes
~ . i i I i \ l l l ( \ i l ( l 1 + 1 1 1 1 1 ( t / o , 1 l o t j o I l i ) ~ n p l ~ l n nrtlrin O, hlita y ~1orj.t.a
1 l . lrerrn 1 r:i;il i t n 120 -150, l f i materia c~rganica de 100-300
cinol(+ )ki;-l (Porta ct al, 1994).
2.12 Pruebas biológicas
Varioe part3metroe tale^ como temperatur&, &ct,ividad
~nicrobiai, fltotoxicidad, capacidad de intercambio catiónico,
relaci6n C/N, medicidn de eolidos volÁtiles, amonio y nitrato
- 43 -
contenido en e l compost, e n t r e o t r o s , han e i d o usados pa ra
eva lua r l a madurez d e l compost ( I t a v a a r a gii d., 1997).
E l i n d i c e de germimacidn (IG) es un método b io l6g ico
para de te rminar la f i t o t o x i c i d a d en l o s s u t r a t o s o rganicoa ,
debe 8er U C P . ~ ~ CCKO una medida de madurez d e l compost mae que
d i e s t a b i l i d a d de 1~ mate r i a o rgán ica (Adani d 1997) .
Z u r c o n i a1 ('983 1, sug ie ren que v s l o r e s de I G 2 70% como
e l l i m i t e pa ra l a ausenc ia de f i t o t o x i c i d a d .
En ensayos r e a l i z n d o s en mala, algodón, y soya por Lu S
al 1997, muestra11 que l a gerniinacirjn no f u e a f e c t a d a 7 d í a s
despuhs de plantadau cuando l a r e l a c i 6 n C:N f u e a j u e t a d o a
530:l con d i f e r e n t e s f u e n t e s de n i t rogeno ; e n t r e e l l a s l a
g a l l i n a z a .
Después de 6 meses de compostaje de materiales de
eiilpaque bioctegra(3abl.e~ CBiopol-carton cuché (Biopol es un
p o l i e s t e r e l c u a l e s un copolimero de p o l i h i d r d x i b u t i r a t o y
11.~71,ihidroxivalerato), t e l a p o l i l a c t i á a y p e l í c u l a s } s e
o t t u v i e r c n p o r c e n t a j e s promedios de germinaci6n de 90%
iit.ilizanc:lo s e ~ i ~ i l l a s de rdbano y cebada ( I t a v a a r a &i &L. ,
( ( 1 1 j.3r? ) .
- 44 -
La germinación de lechuga y rábanos fue severamente
r e t r a sada en medios de compost-turba comparada con medio
coii~erciales, especialmente cuando se usó compost de desechos
36 1 it::~ s municipales de clasificacidn central, mientraa las
s f 2 l n i l las de ba3.1ico (Loli run perenne), berros de jardin
i . L e p i d i z ! f ~ ~ sa ti vzu~tll) y maravilla africana (Tagetes tenuifolia)
no fue adversamente afectada (Gajdos, 1997 ) .
- 45 -
3. MATERIALES Y KRTODOS
La parte de campo se r-ealiz6 en la fince. de caf6
propíedad del beneficio San Antonio S. A. ubicada en el
c4iutrito de San Antonio, cant4n Desamparados, provincia San
Josk.
Los bioenvayos Y pruebas cuantitativas se realizaron en
el invernadero Y laboraccrio quimico que dispone el Institut~
del Caf6 en (21 Centro de Investigaciones en Caf6 ubicadas en
Flan Pedro de Barva de Heredia.
3.2 An6lisj.s de la pulpa
A l niomento del ~~tablecimiento del experimento se tom6
una miiestra de la pulpa Ireeca, la cual fue ~nalizada en el
I J ú b o r s t o i ~ i o G)uiiiij.co del Instituto del Caf6, de acuerdo con
l o s m4tcdos ruti.narioe para foliaree descritoe por Briceño Y
f'crichecii, 1984 y en Schweizerm 1980. También se analizaron
l r l ; : I r ) v r i l 1 ( ' r i ( ( -J l I 1 i ~ t , l 1 lxricinrl pn el experimento .
Características quimicas y de la pulpa
fresca de caf6 utilizada en el experimento.
--------------------------------------------------------------
- ------------------------------------------------------------
P l l , (,t i : c l 131-1 fue toiriado en fresco, 300 m1 de pulpa con
Rgua deetilada hasta que la cubriera.
- 47 -
Cuadro 6 Contenido mineral de l a s cenizas de diferente^
loca l idades y la c a l .
Elemento Mater ial
-----m-- ------------------------------e------------
Ceniza 1 Ceniza 2 Ceniza 3 Ceniza 4 Cal
-------- -------- ---
K % 6,50 5,95 5,06 O, 18 0,17
Ca p p m 576 432 773 1360 85.93*
Pig ppm 206 127 159 117 113
Na ppm 1362 2328 589 98 93
Fe P P ~ 1,2 2,3 O, 9 N.D. N.D.
Zn P P ~ 1,2 O, 5 O, 5 0, 2 N.D.
Cu ppm 0,4 0,5 0 , 4 0,3 0,6
Mn P P ~ O, 2 N.D. O , 1 N.D. O y l
.............................................................
Ceniza 1: San Antonio + Coopenaranjo (50% + 50%) **
Ceniza S: San Antonio
Ceniza 3: Coopenaranjo
C e n i z a 4: Coopepalmares
Cal : Ca(OH)2
* Expresado en %CaO (85.93 x 40/56 61.38%Ca).
*,* Ceniza u t i l i z a d a en e l experimento.
- 48 -
3.3 Tratamientos y diseño
Se colect6 pulpa fresca de café proveniente del Beneficio San
Antonio y se homogenizó. Se tomó una muestra para análisis
químico. Despubs se separo en montículos de 260 kg en 1-0s
cuales se mezcló Y se homogeniz6 con la ceniza de acuerdo con
los tratamientos mostrados en el cuadro 7.
Cuadro 7: Descripción de los tratamientos
Número de
tratamiento
Porcentaje de Ceniza o Hidróxido de
calcio (p/p) . .............................................................
1 Ceniza O%, Ca(OH)2 O%
2 Ceniza 2%
3 Ceniza 4%
4 Ceniza 6%
5 Ceniza 8%
6 Ca(OH)2 4,5%
Nota: Se utilizb la ceniza # 1 del cuadro # 6 .
A efecto de promover una Eiireacibn euficiente que
permitiera una descomposici6n aerbbica, se realizaron volteos
de los r.onticulo~ cada cuatro semanas.
3 - 4 Evaluaciones
3 - 4 - 1 PH Y temperatura: Con una frecuencia semanal se
midio la evolución de la temperatura, utilizando un
termómetro introducido 15 cm dentro de la pulpa. El pH se
midió semanalmente, para lo cual se tam6 una muestra
compuesta de la parte inferior, media y superior del
monticulo. Esta muestra se llevó al laboratorio donde se secó
en una estufa con ventilaci6n forzada a 80 "C, posteriormente
se moli3. La determinaci6n de pH se realiz6 colocando un
volumen de 10 m1 de pulpa seca y molida más 25 m1 de agua
destilada, se agit6 por 10 minutos y se realiz6 la
determinación.
3- 4- 2 Análisis Mineral: Las determinaciones quimicas
de N, F, K, Ca, Mg, B, Fe, Cu, Zn, y Mn se hicieron siguiendo
las metodologias descritas por Bricefío y Pacheco (1984).
Tambikn se evalu6 la capacidad de intercambio ca.tionico (CIC)
según las metodologias de Schweizer & al. 1980.
La determinaci6n del carbono se realiz6 con el metodo
N e l s o n y Sornrner (1975) modificado, el cual consiste en pesar
d.002 g de muestra, adicionar 5 m1 de dicromato de potasio 1
M y 7,5 m1 de dcido sulfúrico concentrado. Los tubos de
ensayo fueron puestos en un bloque precalentado entre 145 -
- 50 -
J C por. 30 minutos. Luego de e n f r i a d a l a d i g e s t i ó n fue
t ra tns fe r ida c u a n t i t a t i v a m e n t e a un erl-enmeyer de 125 ml y s e
l e coloci~ 3 go:as de i nd i cado r f e r r o i r a . L a d i g e s t i ó n f u e
I , I ( i i l i r c ! ? ~ ( _ o r ~ u r i a ~ : o L L I ~ : L ( ~ ~ de :?ul fa to Amónico Fer roso O.20 M,
Iia*:t,a Ll<igar a ui, verde i n t e n s o . Una vez determinado e l C y N
: r , (2s LaGlecio la r3t-,cacidr: C/N.
W - peso de l a muestra
3 . 4 - 3 ~!r*ueSa Biológica: Cada 4 semanas s e e f e c t u a r o n
p ~ ~ u ? b a u biológicas e n p o t e s p l a s t i c o s , donde sob re una
muestra d e l m a t e r i a l de cada uno de l o s mont ícu los s e
i a geriniriar se i i i i l las de sorgo . A l a s s e m i l l a s
1'' I 111 1 i i i i i t i i i . . ~ , I I / ~ I \ ( I O i ~ ~ l t ~ o , :!fa le^, 1 ~ 1 1 r l i f ) ~l t l l r ~ , largo de r a í z y
1 e s o ,-;eco. 10 d i a s d ~ s p u k s de germinadas. En l a Ú l t i m a
i l n se u t i l i z 6 además m ~ i z , como o t r a p l a n t a
intlic-.adL:~ra. s u s v a r i a b l e s s e midieron 30 d i a s despuks de
serminadas.
- 51 -
3 . 4 . 4 Concentrac i6n de nutrientes: Las var iac iones en
1;i c?oiiipc1sici6n minera l de l o s d i f e ~ ~ e n t e s t ra tamientos fue
r e g i s t r a d a a n á l i s i s Tor t o t a l e s , a t r avks de d iges t i6n
Iiiltiie~iia, cada 3 semanas.
3.5 Diseiío experimental
E1 diseno experimental u t i l i z a d o fue un i r r e s t r i c t o a1
3zar zon 6 t ra tamientos y 5 r epe t i c iones . Se r e a l i z 6 a n á l i s i s
de vaib%ar:za y prueba de medias de Duncan.
Comr complemento a l t r a b a j o s e r e a l i z ó una encuesta para
I n c lc t . e rmlnac i6n d e l v~l-umen de ceniza generada en e l pais
1 - ('1 proceso de secadc a e f e c t o de est imar e l u80
1 l i t , I I ( I 1 , l (1,. ( a r : [ , c . r v - 1 ~ i citio c-+n 1 o. producciCn de abono orydnico.
4. RESULTADOS Y DISCUSION
4.. í p H y Temperatura
Tri las f i g u r a s 5 y 6 s e preventan l o s va lo res d e l pH y
de 1.a temperatura respectivamente durante l o s 3 meses que
rjur-c';, el prciceso de degr-adacibn de l a pulpla d e l ~ a f 6 .
L a pulpa f r e s c a presenta un pH de 4 , 5 (Cuadro 5 ) .
~robab le r r~ te por l a l ibe rac ión c?e ác idos orgBnicos ,
posteriormente cGmo se puede observar en l a f i g u r a 5 loe
valores de pH para cualquiera de l o s s u s t r a t o s fueron a l t o s
( e n t r e 9 y R para e l t ra tamiento de pulpa pura, y e n t r e 12 y
9 para e l r e s t o ) a l o la rgo de todo e l periodo. Las medidas
presentan va lo res i n i c i a l . 2 ~ que bajan 1-2 puntos conforme
avanza e l proceso. 10s va lo res menore6 s e re sentaron en l a
pulpa pura, y i o ~ : n-iayorzs en e l triatamiento con c a l .
Los abonos o r g d n i c o ~ procedentes de pulpa de caf6
(-:l:~ti-Lietiei-ii r'Hs ~ C ~ L . ~ C O S < Moritero , 1992 1 , probablemente e s t o s e
debe a a l t o s contenidos orgdnicos nitrogenados como pro te ínas
- 53 -
que al mineralizarce forman aminas y posteriormente am~nio
(NH4+) en el proceso de amonificación (Sanchez, 1981).
Además en los tratamientos con cal y cenizas los pHs se
mantienen altos debido a los elementos altamente alcalinos
que contienen, como, calcio, magnesio y potasio. Al
principio el p H deeciende un poco debido probablemente a la
ljberalizaci0n de ácidos orgánicos.
El aplicar cenizas aumenta el pki, lo que puede proyrocar
pérdidas de nitrbgeno, ya que en ambientes alcalinos el
amoni,o(NH4+) se convierte en amoniaco (NHa) el cual se
volatiza (Bucl~man & Brady, 1970).
4; - 1 - 2 Temperatura
La pulpa al inicio del experimento se encontraba a
temperatura ambiente y al cabo de una semana esta subi6 por
encima de los 45 "C como promedio. En la figura 6 se puede
observar que durante las primeras cuatro semanas la
temperatura mostró un descenso; probablemente esto eete
asociado con el aumento de precipitaci6n en el mismo periodo
como se muestra en la figura lA. En la quinta semana se
produjo un fuerte increineilto en la temperatura para luego
descender estabiliztlndose alrededor de la novena semana. El
?escenso en la temperatura sugiere descomposición anaeróbica
pues la cantidad de carbono disponible posiblemente origina
- 54 -
una alta demanda bioquímica de oxígeno que aunada e la poca
aireación en ausencia de volteas frecuentes (cada 5 semanas)
de las aboneras indujo probablemente a la ~naerohiosis. Esto
sugiere que se debi6 voltear las composteras por lo menos
cada dos semanas para asegurar una degradación aeróbica.
De acuerdo con los registros de temperatura, no parece
que hubo una fase termofílica por un periodo largo (45-60QC)
lo cual indica una pobre aireación de las aboaeras. El
proceso de dcgradacidn de la pulpa de caf6 e3 aeróbico y el
aumento de la temperatura a partir de la cuarta semana
coincide con un volteo del eustrato. Este provoc6 una mayor
actividad de los microorganismos con una elevación de la
temperatura.
Es importante hacer notar que el term6metro siempre se
introdujo a una misma profwndidad para evitar los grandes
cambios de temperatura a diferente nivel.
En la decimocuarta evaluacibn se puede decir que el abono
estaba en su punto de maduracidn ya que tanto la temperatura,
como el p H estaban estables' adema5 su consistencia era buena
y el porcentaje de germinaci6n se habia elevado como se
observa más adelante en la figura 19.
Tiempo (semanas)
Figuts 5 variacih en el pH en el transcurso del tiempo de degradación de
IR pi~lpa de cafe: Los riiÍti~eros eti el eje cfe las abscisas representan evalu~ciones se-
inariales, cfel G de abril al 24 cfe julio de 1993.
11 I -M- 0% Ceniza, O% Cal 4 2% Cciiiza ++ 4% Ceniza 1 i i 1 1 1 -Et fiE4 G F I I ~ Z R -#- 8% ~ C P I I ~ Z R 4- 4,5% Cal 1 1 1
/ Figura 6 Variaciones en la teniperatiira durante la incubacion de aboneras
preparadas con btaza de caféy cantidades variables de cetiiza. 1
Los niimeros en le eje de las abocisas representan las senialias
cle evaluacio;i, del 6 de abril al 24 de julio de 1993.
Los resultados para el aneílisis de varianza se muestran
en los cuadros 1A y 2A del epkndice. Se puede observar que
no hubo diferencia significativa entre los tratamientos para
las variat~les del contenido mineral de la pulpa ni para las
~jruebas biolVgica6. Para la8 variables minerales se realizó
la prueba de medias de úuncan encontrándose diferencias
sigr~ificativas para los eleriientos boro, hierro, nitr6gen0,
potasio y zinc.
4.2 Componentes Minerales
En el cuadro 8 se presenta el efecto promedio de las
cantidades crecientes de ceniza en el compostaje de la pulpa
de café para todas las evaluacionee de los elementos
minerales en los diferentes tratamientos. Se puede observar
que para los elementos calcio, magnesia, potasio, manganeso y
cobre aumentaron conforme se elev6 la concentración de ceniza
en el sustrato. En el tratamiento con hidr6xido de calcio, el
calcio se mostrb en proporciones elevadas. Los elementos
fósforo, zinc, boro y hierro mostraron un comportamiento
irregular; ademtis el hierro se encontró en proporciones muy
elevadas, por lo cual se repitieron los análisis para
comprobar estos resultados: estas corroboraron lcs resultados
- 58 -
minerales. Aparentemente el fruto del cafeto se comporta como
un sumidero en donde se concentran los elementos,
especialmente el hierro (en la pulpa). Una vez sum-lido el
proceso de compostaje, el Fe se encuentra posiblemente
quelatado. Dentro de los quelatos nativos del suelo se
encuentran diversoe compuestos derivados de sustancias
humicas del suelo. Los 6cidos húmicos y fúlvicos presentan
en su periferi~ radicales -COOH Y -0H que reacionan formando
quelatos . Los quelatos han encontrado una aplicación muy
extensa en la nutricidn vegetal y fertilizaci6n de elementos
pesados (Fe, Mn, Zn y Cu) (Fassbender 1982). La quelatación
de estos elvmentoe permite asegurar su disponibilidad, evitar
tosicidad, además son de lenta liberaci6n. La alta
concentración de hierro no debe crear problemas de toxicidad
por su posible quelatación.
Cuadro 8
ITI?,: Cen, U%Ca 1 Pul + 2% Cen Pul + 4% C2n Pti l + 6% Cen Pul + 8% Cer:
4,5% Cal
Contertidcl mineral promedio de todas l a s evaluaciones de l os d i f e r e n t e s sustrat.oi. a base de c a f e cun csntidades ~=r-ecientes dl- cenizas. r.lt~mer13s seguidc~s d r 1 a ini-,ma l e t r a son iguales es tad i s t icainerite segur1 prueba de Uuncan a l U. 05.
E 1 etmect-o .............................................................................
y( ug/'~n l sustrato3 ----------------------------------A- ---------------------------u------
Ca 1.113 K N P Zn M n Cu Fe E 1.B6 U.7U 0.58 c 1.64 a 0.13 234 bc 437 86 19198 b 45 bc 2-27 1.42 0.60 c 1.02 b 0.15 238 ab 572 104 22621 a 43 c
'u-' - 3 2 . 1 C . 9 6 5 1.53 b 0.28 251 35 79C 146 18877 a 72 at
10.44 3.34 1.15 b 1.38 b 0.50 221 abc 9U1 168 2U056 a 87 a 12.42 3.02 1.45 a 1.35 b 0.26 236 a 894 195 18675 a 83 a 19.46 0.78 0.39 d 1.28 b U. 15 171 c 3'31 62 14172 b 29
Pul = Pulpa Cen = Ceniza Cal = CaCOH12
- 60 -
El nitrogeno se encontró en mayor cantidad en el
tratamiento que s61o contiene pulpa pura y este es
significativamente diferente a los demds tratamientos (cuadro
8 ) .
Al aumentar los porcentajes de ceniza en los sustratos
los elementos calcio, niagnesio, potasio, manganeso y cobre
también aumentaron pues estos estan presentes en la ceniza
como se muestra en el cuadro 5. El nitrógeno se encuentra en
una mayor proporcidn en el tratamiento 1 donde no hubo
enmienda alguna con cal o cenizas, los materiales utilizados
(ceniza y cal) alcalinizaron la broza en descomposici6n con
lo cual se pudo provocar pérdidas de nitrbgeno por
volatilizaci6n de NH3.
Con base a los resultsdcs del cuadro 8, la aplicaci6n de
cal disminuye los niveles de nitr6geno. Los niveles de
nitl-6geno bajan en los tratamientos con cal y ceniza
prubaklemente a que estos materiales no poseen nitr6geno en
su constitucidn (cuadro 5 ) ; edemhe estos alcalinizan el medio
pudiendo perderse este en formas volAtiles como el NHa o por
lixiviacidn del i6n nitrato (Non-1, como puede observaree en
f l g u r . n 1A la precipltaci6n mdxima durante el experimento fue
de 310 inin en el mes de mayo. Dado que la lixiviacidn de Nos-
-e favoreci6 por las lluvias se r,ecomienda no dejar las
- 61 -
aboneras a la intemperie a merced de las lluvias. Es
importan~e el manejo de estas enmiendas debido a que podrian
provocar desbalances en las relaciones entre K, Ca, Mg. En
la mayoría de suelos de áreas cafetaleros existe m8s del 25%
de frecuencia de deficiencia de Ca y Mg, y en general el
BmbJto es de medio a normal de todas las relaciones por lo
que Be no se puede considerar que haya frecuencia ~ l t a de
desequilibrio entre los cationes (Bertsch, 1986).
La utilizacián de cal y ceniza favorece a la pbrdida de
ciertos elementos como el nitrbgeno (figuras 11 y 12) {a pH
superiores de 7, N-elemental, (Buckman B Brady, 1970) y en
forma de amoniaco Acquaye & Cunnighan 1965, FA0 1991)) y el
potasio, lo cual se podría evitarse agregando compost maduro
o arcillas a las composteras, lo que tambikn es ventajoso
porque que evita la pkrdida de otros cationes, pero su
utilizaci6n no se puede desechar del todo ya que trae otros
beneficios, como lo son: el evitar la crianza de moscas,
mejor manejo de las composteras debido a que evita la
adherencia del material, mejor acabado del abono orgánico,
suministro de otros elementos, y ademhs que la aireaci6n
junto con las enmiendas aceleran el proceso de descomposici6n
(Montero 1992, FAO, 1991 ) .
- 62 -
El potasio se encuentra bajo donde se aplic6 cal
(cuadro 8 ) lo cual sugiere desplazamiento competitivo del K+
con el Ca++, si esto ocurri6 el K+ pas6 a la solución y pudo
haberse perdido por lavado, ya que el expe~imento se
encontraba a campo abierto. En la figura 1A se puede observar
la precipitacibn en este periodo. Las cenizas parecen
sustituir bien a la cal y ademAs incrementan tanto el Mg como
el K (cuadr3 8).
En el cuadro 8 se puede observar que tanto el hierro
como el manganeso se encuentran en proporciones altas, lo
cual podrfa inducir a pensar en intoxicaciones por estos
elementos, pero en observaciones concomitantes hechas por el
autor con los cultivos de las pruebas biológicas, estos no
mostraron ningún sintoma, tampoco otras hechas en hortalizas
cultivadas en la estacibn experimental del CICAFE, por el
contrario se mostraron vigorosas. Además las plantas de
cafeto abonadas con compost cie pulpa de caf6 tienen un mejor
aspecto y son mas productivss que las fertilizadas con los
abonos químicos según, Uribe y Salazar, (1983).
Probablemente el Mn y Fe se encuentren en forma orgai~ica,
quelatados. De la descomposición de la materia 02g8nica
aparecen las sustancias húmicas las cuales pueden formar
yuelatos por la reacción de sus grupos carboxilicoa y
alcohblicoa (Passbender, 1982). Los que la tos son impor tan tes
- 63 -
porque pueden evitar 1s deficiencia (por fijacion o
precipitaci6n) de los elementos trazas (Fe, Zn, Mn y Cu), o
la toxicidad de los mismos ya que ellos son de liberaci6n
lentamente, la mayoría son solubles en agua y resistentes a
la hidr6liuis o descomposici6n microbiana.
EII el cuadro 9 se puede observar la diferencia final del
elemento y el contenido inicial. Se puede ver que hay
pérdidas en 19s elementos potasio y nitr6geno; mientras que
en los demás elementos la tendencia general es a la ganancia
del elemento en la compostera.
El potasio probablemente esta alto al inicio ya que éste
elemento se encuentra en los jugos de los tejidos vegetales,
ademas conforme pasa el periodo de degradaci6n &te sigue
pasando al "humus inmaduro", el cual tiene poca capacidad de
intercambio iónico, por lo que se puede perder por
lixiviaci6n. Además en el tratamiento con cal se muestra una
pérdida mayor debido a que el porcentaje de potasio en ella
(0,17) es menor que en la ceniza (6,50) (cuadro 6) y la
cantidad de calcio en la cal (61.38%) es superior a las
cenizas (576 ppm) lo que provocaría un desplazamiento
cornpeLitiv~ eri este tratamiento.
Cuadro 9 Diferencia entre el contenido final de 1 elemento y el contenido inicial. Parte A-
E l a tratamiento %pulpa %elemento %e lem . %ele . apl . men. Xenmienda enmienda P.Fresca en enmien.
A B c D E A*C
---- ----------.e- ------e--- ----A------ ------- -------m-
K O 100 6.5 3.36 O 2 98 6.5 0.13 4 96 6.5 O. 26 6 94 6.5 O . 39 8 92 6.5 0.52 4.5 95.5 O. 17 O. 00765
_-- -_______________- - - - -_ - - - - - - - -_ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - . -
Ca O 100 O. 0576 1.34 O 2 98 O. 0576 0.001152 4 96 O . 0576 O. 002304 6 94 O . 0576 O. 003456 8 92 O. 0576 O. 004608 4.5 95.5 O. 0576 O. 0386685
----_--_----__-_-__----------------------------------------------- Mg O 100 O. 0206 0.35 O
2 98 O. 0206 O. 000412 4 96 O . 0206 0. 000824 6 94 0.0206 O. 001236 8 92 0.0206 O. 001648 4.5 95.5 O. 0206 O. 0005085
_---_--_----____--_----------_-_---------------------------.-------
Fe O 100 1.2 3789 O 2 98 1.2 O. 024 4 96 1.2 0.048 6 34 1.2 O. 072 8 92 1.2 O. 096 4.5 95.5 o o
_--___-_-_-_____------__--------_--------------------------------- Zn O 100 1.2 56 O
r L 98 1.2 0. 024 4 96 1.2 O . 048 E; 94 1.2 O. 072 8 92 1.2 0.096 4.5 95.5 o o
__-_____--__________------------.----------------------------------
C u O 1 0.4 67 O 2 98 O . 4 O. 008 4 96 0.4 0.016 6 94 0.4 0.024 8 92 0 .4 O. 032 4.5 95.5 0.6 O. O27
Cuadro 9 Diferencia entre el contenido final de 1 elemento y el contenido inicial. Parte A.
Ele tratamiento %pulpa %elemento %elem. %ele. apli. men. %enmienda enmienda P.Fresca en enmienda
A B C D E A*C ---- ------------ ----------- ------e-- -------m-- m-------
Mn O 100 0.2 188 O 2 98 0.2 O. 004 4 96 0.2 O. 008 6 94 0.2 o. 012 R 92 0.2 O. 016 4.5 95.5 0.1 O. 0045
.................................................................. N O 100 O 2.43 O
2 98 O 2.43 O 4 96 O 2.43 O 6 94 O 2.43 O 8 92 O 2.43 O 4.5 95.5 O 2.43 O .................................................................
Cuadro 9 Diferencia entre el contenido final de 1 elemento y el contenido inicial. Parte B.
Els% inic. elem. Contenido Contenido CF - CI men. en la pulpa Inicial (CI) Final (CF)
F G H 1 B*D E+F H-G
---- ----------- - - - - - - - - - --------- ------- K 3.36 3.36 2.07 -1.29
3.2928 3.4228 2.17 -1.2528 3.2256 3.4956 2.47 -1.0156 3.1584 3.5484 2.74 -0.8084 3.0912 3.6112 3.12 -0.4912 3.2088 3.21645 1.59 -1.62645
----------------------------------------------------.------------- (:a. 1.34 1.34 1.88 O. 54
1.3132 1.314352 3.68 2.365648 1.2864 1.288704 3.68 2.391296 1.2596 1.263056 7.77 6.506944 1.2320 1.237400 9.02 7.782592
C'u ldro 9 D i f e r e n c i a e n t r e e l con t en ido f i n a l de 1 elemento y e l con t en ido i n i c i a l . P a r t e B,
E l a X in i c . elem. Contenido Contenido CF - C I men. en l a pu lpa I n i c i a l ( C I ! F i n a l (CF)
F G H 1 B*D E+F H-G
---- ----------- e-------- --------- --------- Mg 0.35 0.35 0.37 O. 02
O. 343 O. 343412 O. 74 O. 395588 O. 0336 0. 336824 1.15 O. 813176 0.329 O. 330236 1.46 1.129764 O. 322 O. 326448 1.57 1.246352 O. 33425 O. 334585 O. 37 0.035241 .................................................................
Fe O 3789 3789 8111 3713.22 3713.224 16660 12946.75 3637.44 3637.488 15930 12292.51 3561.66 3561.732 15420 11858.26 3485.88 3485.976 16740 13254.02 3618.495 3618.495 11060 7441.505 .................................................................
Z 11 56 56 127 71 54.88 54.904 179 124.096 53.76 53.809 178 124.192 52.64 52.712 155 102.288 51.52 51.616 186 134.384 53.48 53.48 177 58.52
---------.--------------------------------------------------------
(;u 67 6'1 70 3 65.66 65.668 98 32.332 (34.32 64.336 116 51.664 62.98 63.004 136 72.996 61.64 61.672 149 87.328 63.985 64.012 55 -9.012 .................................................................
Mn 188 188 329 141 184.24 184.244 516 331.756
- 67 -
Se observa (cuadro 9 ) que conforme aumenta el porcentaje
de ceniza disminuye las pSrdidas de potasio debido
probablemente a que esta enmienda aumenta la velocidad de
degradación de la pulpa con lo cual aumenta tambien la
capacidad de intercambio cati6nico del. sustrato evitando el
lavado de nutrimientos. Ademds la ceniza ee rica en potasio.
En la figura 7 se muestran los contenidos finales de '
nitrbgeno en los diferentes tratamientos, el tratamiento 1
(solo pulpa) tuvo la mayor concentración (diferencia
significativa) .
En la figura 8 se muestra los porcentajes del potasio
en los diferentes sustratos durante todas las evaluaciones;
el cual se muestra en forma creciente desde el tratamiento 1
(solo pulpa) al tratamiento 5 (8% ceniza), debido a que las
cenizas son ri~as en este elemento.
En la figura 9 se muestra la variación del boro a travks
del tiempo durante el proceso de degradaci6n biol6gica de la
pulpa de caf6; se puede observar también que en las primeras
evaluaciones este 3e muestra con poca variaci6n ( 34 -
97 mg,/1 ) para descender luego hasta 60 mg/l, este efec Lo ee
- 68 -
debe po~iblemente a que al final del proceso los
microorganismos lo han liberado, el cual se puede perder por
lixiviaci6n.
I I Pulpa Pura 8
Figura 7 Contenido final de nitrdgeno en abono orgánico producido coti broza cle cafeRY cantidades crecientes de cenizas.
Barras seguidas de la ti-iistna letra son iguales estadÍsticaniente; feyih prueba de Duncan al 0,05.
8% Ceniza
0 1-' c: q, 6% Ceniza .-l a a
4% Ceniza k B
001 r-. r o .,eniza
Pulpa Pura
/
Figura S Contenicios proti-iediofi de potasio en abonos organices prodiic idos con
broza de caféy cantidades crecientes de cenizas.
Barras seguidas de la misma letra son iguale9 e~tad(oticarnente;
seg~íti prueba de Duncan al 0,05.
I Figura 9 ~ariaci&i de la concet~tración de boro en la pulpa de cafe duratite
el proceso de degradación bioldgica hasta la obtencio'n de ahotio
org&tiico. Cada vaior representa e l pron~edio de todos los tratamietitos.
- 7 2 -
En la figura 10 se presenta las variaciones de la
concentraci6n del hierro en los sustratos de pulpa de café
durante el proceso de degradaci6n de los mismos. Se puede
observar que su concentraci6n comienza a aumentar len%amente,
después en forma acelerada de la segunda a la
evaluación para posteriormente estabilizarse; este fen6meno
se debe probablemente al proceeo de liberación que realizan
los inicroorganismos al ir degradandose la pulpa.
Al final del experimento se logr6 recuperar una mayor
cantidad de hierro y manganeso (cuadros 7 y 8) , debido
prohsblernente s que e~stos elemento8 son coetituyentee de
molecula orgánicas y pasan mas lentamente al compost que
otros elementos que se encuentran libres en el citoplasma
como el caso del potasio, esto aunado al hecho de ser iones
divalente Y al pequeño aumento en la capacidad de intercambio
cationico (CIC) en el trascurso del proceso de degradaci6n
( cuadro 10 ) .
En la figura 11 se muestra la variaci6n del nitr6geno en
la pulpa del caf6 durante el proceso de degradación
biol6gica. El nitr6geno eu un constituyente importante en
los tejidos vegetales, al cntrar en contacto los residuos
orgdnicou cun la flora heterhtrofa se produce una vigorosa
clegradacidn de los inisinos l iberando algunos' coinponentes. En
- 73 -
la figura 11, se muestra como la concentraci6n de nitr6geno
va decreciendo en el tiempo probalemente a lixiviaciones como
ion amonio (NH4+), y a perdidas por volatilizaci6n de
amoniaco (NM3) debido a los pHs altos (figura 5). Una de las
consecuencias de perdida de nitr6geno en los suelos se debe a
la desaparicihn de la materia orgdnica por lo que es
importante conservarla o proveer al suelo de abonos
orgánicos.
Figura 10 Conteniclos de hierro durante e l cotnpostaje en aboneras de broza de
café incubadas con cantidades crecientes de cenizas. Cada valor representa e l proriiedio de todos los tratamieiitos.
Figura 11 Contenido de nitrogeno durante el compostaje de broza de cafe en presencia de cantidades crecientes de ceniza.
C a d ~ valor representa el promedio de todos los tratamientos.
- 76 -
En la figura 12 se muestra la variaci6n de la
concentracion de potasio en la pulpa de caf6 durante el
proceso de la degradación biológica. Se puede observar que al
inicio del experimento la concentración del elementn es
elevada 3,91 y este va descendiendo conforme transcurre el
tiempo. La concentración alta del potasio al inicio del
experimento se debe a que este elemento se encuentra en alta
proporci6n en los tejidos y fluidos de la pulpa (3,36% cuadro
5 ) y en la ceniza utilizada (6,50% cuadro 6 ) . Este
elemento disminuye al ser fijado y liberado por la
microflora, ademAs el potasio coritenido en las cenizas es muy
kiidrosoluble, el cual ee lixiviado del sustrato hacia la capa
superficial del terreno.
El humus los abonos organices llegan a un período de
eutabilizaci3n (humus estfible) en el cual la degradación no
es tan rápida, suministrando siempre elementos que
enriquecen el terreno. El humus tambikn, aporta CIC que
permite la retenci6n e intercambio de bases como Ca, Mg y K.
En este sentido es importante hacer notar que aplicaci6n de
compost a base de pulpa de café tienen alto el contenido de
pota~io 0,86% (figura 1 2 ) después del proceso de
deecomposicihn aeróbica. La CIC inicial es ba:ia por lo que
el potasio liberado resultado de la m,ineralizaciÓn no es
retenido y se lava por lixiviaai6n que drenan de la
- 77 -
coinpostera. De ahi que se recomienda agregar carbdn o abono
orgánico maduro con los residuos frescos al inicio de la
compostera.
En la figura 12 se puede observar que al porcentaje de
potasio disminuye con el tiempo, en contraposici6n de los
cationee divalente (nierro fig. 10 y zinc fig. 13). El
potasio es un elemento que se encuentra principalmente en los
fluidos celulares, por lo que es el principal elemento que
interviene como agente del potencial osmbtico, mientras que
el hierro y el zinc se encuentran muchas veces como parte
integral de ciertas mol6culas orgánicas, hecho que presupone
una mayor concentraci6n del cati6n K+ al inicio. AdemAs los
cationes Fe*+ y Zn++ tienen una doble valencia positiva lo
que permite a estos cativnes adherirse con mayor fuerza a los
coloides organices o micelas ediificas, permitiendo aumentar
su concentraci6n en el transcurso del tiempo.
(L-
Figura 12 Contenido de potasio durante el compostaje de broza de cafe en presencia de cantidades crecientes de ceniza.
Cada valor representa el protnedio de todos los tratamientos.
Figura 13 Contenido de zinc durante el compostaje de broza de cafe en presencia de cantidades crecientes de ceniza.
Cada valor representa el promedio de todos los rratamien~os.
! 7
240
2p-J -
aio -
2
E1 1 po -
---- m 5 160 - FS -1
140 -
, 20 - 1 00 -
80
L .................................................................................................................... // ............
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........................................................................ .............................................. /.'
f
......................................................... ........................................................................ d./-*-
............................................... ................................................................................... / /'
....................................... / ................................... ................................................... / 1 ......................................................................................................................................
4 --o-
1 8 ! 1 1 1
1 2/4/92 23 /4/93 1 4/5/93 4/6/92 25/6/93 23,17193
3 Fecha de eva luac ion
- 80 -
En l a f i g u r a 13 s e muestra l a va r i ac i6n d e l z inc en l a
pulpa d e l caf6 durante e l proceso de degradación b io l6gica
h a s t a l a obtenci6n d e l abono o r g h i c o . Podemos observar que
su concentracidn fue aumentando con e l tiempo. Esto s e debe a
que e l z inc va siendo l iberado a l s e r degradada l a pulpa por
l o s microoorganismos. Un comportamiento semejante tuvo e l
h i e r r o .
En l a s f i g u r a s 14, 15, 16, 17 y 18 s e muestra e l e f e c t o
d e l tiempo de degradación de l a pulpa de ca f6 sobre l a
concentración de c a l c i o , cobre, fóeforo , magnesio y manganeso
respectivamente en cada t ra tamiento . Se puede a p r e c i a r que
c a s i en forma general para d ichas f i g u r a s en las primeras
e y ~ a l u a c i o n e s hay una depresión de n u t r i e n t e s , debido a l a
poca capacidsd de intercambio ca t ion ico ( C . 1. C. ) i n i c i a l de
l a s composterss; l o que motivó l a l i x i v i a c i 6 n de l o s mismos.
Después e l aumento r e l a t i v o e s r e su l t ado de l a perdida de
mater ia seca producto de l a mineral izaci6n de carbohidra to5
para dar COa y H20. Esto posiblemente fue acompaflado de
nuevas l i x i v i a c i o n e s y nuevas descomposiciones de l o s
res iduos qile a 1 e s t a r mayormente degradados mostraron
probablemente una mAyor re tencl6n de l o s ca t iones debido a l
aumento de l a CIC (cuadro 1 1 ) .
1 Fecha de e v a l u a c i o n
( 6% Ceniza --e R X Ceniza -k 4.5% Cal 1
Figura 14 Contenido de calcio durante el compostaje de la broza de cafe' e 11 presencia de cantidades crecientes de ceniza en cada sustrato.
........................................... 1 (30
'..
....... ........... A??
............... ............................. --e-- --*-- -4C-- --A
......... m-.--- &-. ................................................. ....-..--d.. ..... _-- --- --- ,------ "-1 -4-
I Figura 15 Contetiido de cobre durante el coiilpostaje de la broza de cafe
en prtlseticta de cantidades crecientes de ceniza el1 cada sustrato.
;?.:,;. C;snizñ +++ 4% Ceniza I
Figitra 16 Conteniclo de rnagnesio cliii.ai~tr? e l coinpost~je de IR brota de cafc ' el, ~~i .esencia de cantidader; creciente:; cle ceniza en cada si.isti'at0
0.2 -......... .........,.....
12/4/93 23/4/93 14/5/33 4/6/93 G!6/6/93 23/7/95 /
F e c h a d e e v o 11.1 ac Lo11
-E?- 6% Ceniza 8% Cenizs 4,5% Cal
Figura 17 Contetiido de fósforo rfuiaiite e l COI-npostaje de broza de cafe'
en preseiicia cle cantidades crecientes de ceniza en cada sustiato.
/ + P U I ~ PI-1i.3 + 2% Ceniza + 4% Ceniza 1 II -8- 6% Cenlza tic/) Ceniza * 4 5 % Cal
,A
Figura Id Contenido de i-rianqaneso diirante el compostaje de broza de cafe en presencia de caiitidades crecieiltes de ceniza en cada sustrato.
I . ... < .
i , m .. .. . . ii.ataiiiientci 1 m il.atal.:-~i~nto 2 Tratamiento 3
1 m Sirtsmiento 4 m Sirtsrr i ierto 5 m Ti:shmionto 6
Figura 19 Potcentaje de germit-iacidti en sorgo de los cfiferentes tratamien- tos en el tiet-i-ipo de degradación de los sustratos.
Eval~iaciones trisematiales.
Tratamiento 1: Pulpa sin ceniza Tratamiento 2: Pulpa tnds 2 O h cle ceniza
Tratatiiiet-ito 3: Pulpa 1116s 4% de cei-iiza
Tratamiento 4: Pulpa t-i-iás 6% de ceiiiza
Tratamiento 5: Pulpa ni& 8% de ceniza
Tratamierito 6: Pulpa rnás 4 3 % de Cal
- 87 -
4.3 Capacidad de intercambio catiónico
Cuadro 10 Capicidad de intercambio catiónico (C.1.C) al
inicio del experimento y 120 dias despues.
Tratamientos C.I.C.
inicial
C.I.C. Promedio final de todos
final los tratamientos al final
cmol(+)/ cmol(+)/kg
kg
------- -------------------.-----
1,10192 O, 885125
O, 99619
O, 98649
O, 74399
0,58782
O, 89434
La capacidad de intercambio cati6nico (CIC) del humus
(300 meq,/lOOg) es superior a la de las arcillas (FitzPatrick
1996, Porta & d. 1994). Uno de los beneficios de la materia
orgánica es aumentar la capacidad de inte~cambio catiónico
(FitzPatrick, 1996). Brady & Weil (1996) hace notar la alta
CIC entre los Histosoles (128 cmolc/kg) y los suelos
mine1,ales como 70s Vertisolee (35.6 cmolc/kg). En el cuadro
- 88 -
10 podemos observar que la CIC al inicio del experimento es
de cepo, en la semana 17 se observa un leve aumento para
todos los tratamientos. Campbell & d., (1997), muestra que
al final del compo~taje la CIC es relativamente baja de 9-10
cmol(+)/kg.
4.4 Relacion C/N
Inicialmente se tienen cantidades promedio de carbono de
39.68% y nitrbgeno de 1.84%, para una relaci6n de C/N 21,5:1.
Al final del experimento se obtiene para todos los
tratamientos 13.60% C y 1.36 % N para una relación C/N de
4 - 5 Prueba Biol6gica
No hubo diferencia significativa para las pruebas
biol6gicas de altura, largo de la raiz, peso seco, porcentaje
de germinacidn.
Lae pruebas de germinaci6n se realizar6n cada tres semannas,
par8 comprobar la madurez del compost. En la primera
evaluaciún el porcentaje de germinación fue 0% (figura 19),
en las evaluaciones S y 3 los porcentajes estubieron
manteniendose como promedio para todos loe tramientos en un
- 89 -
43%. En la evaluaci6n 4 el porcentaje de germinaci6n aumento
poco, por ejemplo en el tratamiento 2 (2% ceniza) se eleva de
46% a un 49%. En la quinta medición el porcentaje m8s bajo
fue para el tratamiento 1 (pulpa pura) 52%.y los mAs altos
para el tramiento con 6% de ceniza (82%) y 4,5% de cal (80%).
Se puede observar que conforine transcuria el tiempo la
germinaci6n aumentaba para todoe loa tramientoe. En
conunicaci6n personal con agricultores e ingenieros del
ICAFE, NO es recomendable agrzgar la broza fresca o semi
descompuesta a los cafetales ya que los "quema", actuando
este como un herbicida para el mismo.
4 - 6 Encuesta
En el cuadro 11 se muestran los resultados de la
encuesta realizada en 50 beneficios para determinar la
cantidad de pulpa, el volumen de ceniza producida y los
materiales empleados. Un beneficio "tipo" tomado como ejemplo
tiene la capacidad de recibir como promedio '75 000 fanegas
(Fa) de caf6 en el transcurso de cuatro meses (18 750
Fa/mes), de las cuales cada tres dias 1 875 Fa son procesas
produciendo 32 343.75 kg de pulpa que son desechadas. Dos
veces por semana ee eliminan las cenizas de las estufas
recogiendose cada vez aproximadamente 225 kg. Toda la ceniza
se bota. Ademds es importante hacer notar que tanto el
- 90 -
tronco de caf6 como su cascarilla son utilizados como
combustible en las estufas aportando su contenido mineral a
las cenizas. Otros materiales utilizados son cipres, encino,
gabilan, pino, bambu, guava, poro, amarillon, caulina, nance,
etc.
Cuadro 11 Resumen de los resuldados de la encuesta, a
los beneficios, respecto a capacidad instalada
y ceniza producida en el proceso de
beneficiado de café.
.............................................................
Total de Capacidad promedio Cantidad de ceniza
beneficios. de proceso de café promedio producida
en finca. / semana.
50 75,000 Fa* 250 kg
- 91 -
4.7 Apariencia general del compost
En las composteras con enmiendas el aspecto era bueno,
mostrando una buena degradaci6r-1, consistencia granular, sin
aroma, color gris rojizo, muy liviano y manejable.
El testigo mostraba una descomposici6n incompleta, en la
cual se observaba una cantidad considerable de tejido
vegetal, ademds su consistencia era pegajosa.
Es importante hacer notar que aunque el hierro y el
manganeso estuvieron en cantidades altas; en experimentos
realizados por varios años en Colombia (Uribe y Sal~zar
1983) no se reportaron intosicaciones por estos elementos,
al contrario las plantas y produccidn fueron buenas, incluso
superando a la fertilizacibn quimica. Ademas estos elementos
aumentaron en el tiempo probablemente por ser iones
divalentes y ser mas atraídos por los coloides orgtinicos.
El abono orgánico, puede ser utilizado como fuente de
nutrimentos, fuente de materia orgdnica, acondicionador del
suelo, como factor importante en la agregaci6n (formaci6n
estructural), por su alta capacidad de intercambio catiónico
cómo 'retenedor de nutrientes (Ca, Mg, K), depósito hidrica
- 92 -
por su alta capacidad de absorber agua, entre otras. AdemAs
en el caso específico del compost de pulpa de caf6, como un
medio de reciclar lo^ elementos extraidos, pero ante todo
para eliminar la broza como residuo contaminante y medio
propagador de moscas.
4 .8 E l abono orgánico a base de pulpa de café como
solución a l problema de l a contaminación
La pulpa de caf6 junto con las mieles de lavado han
sido contaminantes de tierras, ríos, y el ambiente en
general. Estcs han provocado plagas de moscas y otros
insectos, contaminacibn de aguas y malos olores entre otros.
La utilizaci6n de los subproductos del beneficiado del café
(la pulpa y la ceniza) al convertirlos en compost, es una
exelente opc i6n para e 1 iminar esto8 residuos,
transformándolos en algo útil. Como se puede observar en ?a
figura 20 se prcducen aproximadamente 1,3 millones de fanegas
de pulpa por cosecha, pudiendo eliminarse esta como deshecho
contaminante y convertirla en un rico abono orgdnico el cual
reciclaria los elementos al cafetal, logrando otros
beneficios como aumentar la fl.ora microbiana benefica y la
rnnterin orgdnica, mejoramiento de la estructura del suelo, la
capacidad de intercambio catiónico y la capacidad de
retencibn de agua de los suelas entre otras.
r
3.5
3
2.5
: 2 .r .g r4 = .--
S - 1.5 -2
1
l G.5 1
O 92-93 93-94 94-95 95-36 96-97
ANOS
m PROD. GAFE GRANO - m PULPA - FA
Figura 20 Produccbn de cafe en grano y pulpa de Costa Rica para los pe- riodos de 92-93 al 96-97 en fanegas (FA).
- 94 -
5. CONCLUSIONES
1- La utilizaci6n de diferentes cantidades de ceniza no
tubo en general un efecto significativo en la
concentración de los elementos en los diferentes
tratamientos, para cada fecha tie muestreo.
2- Se recomienda la utilizaci6n de ceniza para producir
abono orgdnico ya que esta evita malos olores y moscas,
propicia una mejor y m8s rtípida descomposici6n
de la pulpa, mejora las cualidades fisicas del abono, no
es tdxico para animales ni plantas y ademgs enriquece el
substrato con elementos como el potasio.
3- Las cenizas obtenidas de la combusti6n de leíía y
cascarilla de caf6 en el beneficiado de este grano
pueden sustituir a la cal como enmienda en broza de
cafs en su compostaje. Se sugiere un nivel mkrimo de 4%
de ceniza.
4- LOS niveles de Ca++, K + , Mn++, Fe++, Zn++ en las
coinposteri.~ auiiientaron con las doeis de ceniza^.
- 95 -
5- El calcio mostr6 un antagonismo con el K+ en el
tratamiento con cal y aparentemente favorecib su
lixiviación de las composteras.
6- Si bien la evolucibn de las temperaturas en las
composteras apuntan a una mala aireaci6n al final se
obtuvo un cnmpoet maduro tal como lo evidencia el buen
porcentaje de germinaci6n de las semillas de sorgo.
7- Debido a la baja capacidad de intercambio cationico se
lixiviaron iones como K+ y NH4+
8- 'Tanto la cal como todos niveles de cenizas redujeron los
niveles de nitrbgeno en las composteras.
7. LITERATURA CITADA
ADANI, F.; GENEVINI, P.L.; GASPERI, F.; ZORZI, G. 1997. Organic matter evolution index (OMEI) as a measure of composting efficiency. Compost Science & Utlilization 3(2):53-62.
ACQUAYE, D. K.; CUNNINGHAN R. K.; 1965. Losses of nitrogen by amrnonia volatilization, frorn suface fartiliced tropical forest soils. Tropical Agriculture (Trinidad) 42(4):281-292.
ADRIANO, D . C . ; PAGE, A.L.; ELSEEWI, A.C.; CHANG A.C.; STHAUGHAN, 1. 1980 Utilizacition and disposal of fly ash and other coa1 residues in terrestrial ecosystems: A review. J. Environ. Qual. 9:333-344.
BARTOLINI, R. 1989. La fertilidad de los suelos. Madrid, Ediciones Mundi-Prensa. 140 p.
REAVER, T. 1994. Pilot Study of Coa1 Ash Compost. Compo~t Science & Utlilization 3(2):18-21.
BERTSCH, F. 1986 Manual para interpretar 1.a fertilidad de los suelos de Costa Rica. Universidad de Costa Rica, San José. 76 p.
aINGHAM, F. T.; MARTIN J. P.; CHASTAIN, J. A . 1958. Effects of phosphorus fertilization on California soils on minor element nutrition of citrus Soil Sci. 86:24
RRADY, N. C.; WEIL, R. R. 1996 7ed. The nature and properties af soils. New Jersey, Prentice-Hall. 740 p.
BTflHAM, 1. E. ; BRESSANI , R. 1978. La pulpa de caf6. Centro Interamericano para el Desarrollo. Colombia.
BRICEÑO, J. A.; PACHECO R. 1984. Metodos Analiticos para el estudio de suelos y plantas. Editorial Universidad de Costa Rica, San JosB. 171 p.
BUCKMAN, H; BRADY, N. 1970 Naturaleza y propiedades de los suelos. Montaner y Simon, Barcelona. 590.
BUERGIN, G. C. 1978 Cafe Sigloch Edition, Sazbourg Citado par: Montero, M. 1992.
CAMPBELL, A . G. 3.990. Recycling and disposing of wood aeh. TAPPI Journal 73(9):141-146.
CAMPBELL, A. G.; ZHANG, X.; TRIPEPI, R. 1995. Composting and evaluation a kraft pulp and paper siudge for use as a 8oil amendment. Compost Sciencie and Utilization 3(1):84-95.
CAMPBELL, A. G.; FOLK R.L.; TRIPEPI R.R. 1997. Wood ash as an Amendment in Municipal Sludge and Waste Compositing Proceeses. Compost Science & Utlilization 1(5):62-73.
CARDOSO, E.; TSAI, S.; NEVES, M. 1992. Microbiologia do solo. Sociedade Brasileira de Ciencia do solo. Campinas. 360.
CHANG A.C.; LUND A.L.; PAGE A.L.; WARNEKW J.E. 1977. Fisical properties of fly ash-amended soil. J-Environ. Qual. (6):3267-270.
CLEVES, R. 1970. Efecto de la lluvia durante la época de recolecci6n sobre los componentes del caf6 en fruta. Departamento de estudios agricolas y econ6micoo. Oficina del caf6. San José, Costa Rica.
CONNLEY S. Dec. 1993 Personal Communication. Regional Manager. Resourse Conservation Services. Plymouth, N.H. (603):563-5280. Citado por: CAMPBELL ZrIl al 1997.
COLEMAN, D.C.; OADES J. M.; UEHARA G.; 1989. Dynamic of soil organic matter ?n tropical ecosystems. Niftal Proyect, U. S. 113 p.
COSTE, R. 3.369 El caf6 Madrid, Blume. 284p.
CHEN, Y.; AVXIMELECH, Y. 1986. The role of organic matter in modern agriculture. Boston, Martinus Nijhoff Publishers. 306 p.
DFBECCA, D. 1958. Progresos en la técnica de producción de caf6. Coffee & Tea Industries (E.U.) 81(ll): 44-50.
ETIEGNI, L.; CAMFBELL A.G.; MALHER R.L. 1991. Evaluation of wood ash disposal on agricultura1 land: 1, 11 Potential as a soil additivi and liming agent. Comumunications Soil Science and Plant Analysis 22(3-4): 243-256, 256- 268.
FA0 ORGANIZACION DE LAS NACIONES UNIDAS PAFiA Lh AGRICULTURA Y LA ALIMENTACION 1991. Manejo del suelo: producción y uso del compostaje en ambientes tropicales y subtropicales. Boletín de suel~s 56, Roma, FAO. 178 p.
FASSBENDER, H. W. 1982. Química de Suelos. San Josk, IICA. 398.
FEDERACION NACIONAL DE CAFETALEROS DE COLOMBIA. 1979. Manual del Cafeto Colombiano, 4 G ed. 20 p.
FITZPATRICK, E.A. 1996. Introduccibn a la ciencias del suelo. Espafla, Trillas. 288 p.
FLYNN, R.P and WOOD, C.W. 1996. Temperature and chemical changes durnig composting of Broiler Litter. Compost Science & Utlilization (4)3:62-70.
FOTH, H.D. 1990. Fundamentals of Soil Science 8ed. Canada, John Wiley & eons. 360.
GAJDOS, R. 1997. Effects of two compost and seven cornmercial cultivation media1 on germination and yield. Compost Science & Ut,lilization 1(5):16-37.
GROS, A. 1981. Abonos 7B Ed. Mundi-Prensa; Madrid. 559.
HART, J. F. 1986 Using fly ash as a bulking agent. BioCycle 1(27):28-29.
HERNANDEZ, M. 1988. Manual de Caficultura. Asociaci6n Nacional del Cafb (ANACAFE), Guatemala. 247 p.
HONGHAN, H., A.G. CAMPBELL, R. FOLK and R. MAHLER. 1992. Wood ash as a scil additive and liming agent for growth of wheat: A field study. Cornmunicatione in Soil Science Plant Analysis. 23(1&2):25-33.
ITAVAARA, M.; VIKMAN M.; VENELAMPI O. Windrow compoet.ing of biodegradable packaing materials. Compost Science & Utilization 2(5):84-92.
JENKINSON D. S. and JOHNSTONG A.E. 1977 Soil organic matter in the Hoosfield continuous barley experiment. Report, Rotharnsted Exp. Sta. Part 2, 87-101.
KHALEEL R., REDDY K.R., OVERCASH M.R. 1981 Changes in soil physical properties due to organic waste application: A review. J. Environm. Qu~lity 110, 133-141.
LERNER, B.R.; UTZINGER P.F.; 1986. Wood ash as soil lirning material. Hortscience 21(1):76-78.
LOGSDON, G. 1989 Odor control with bioash. BioCycle 1(30):30-31.
LU, N.; EDWARDS J.H.; WALKEH R.H. 1997. Ionic actividty in soil solution as affected by application of newsprint ancl nitrogen sources. C:ompost Science & Utlilization (5)2:68-83.
MILLAR C. E., TURK L. M., FOTH H.D. 1982 Fundamentos de la ciencias del suelo. 6ed. Mexico, Editorial Continental. 527 p.
MONTERO, M. 1992 Elaboraci6n de bioabono a partir de pulpa de cafk. Instituto del Caf6 de Costa Rica (ICAFE), San $?os&. 18 p.
MORA KOPPER, G. 1990 Estudio de factibilidad para la implantacibn de una planta procesadora de broza de café. Tesis Lic. Ingenieria Industrial. San Jos6, Universidad de Costa Rica. Facultad de Ingeniería. 144 p.
NELSON, D. W.; SOMMERS L. E. 1975. A rapid and accurate inethod for estimating organic carbon in soil. Proccedings of the Indiana Academy of Sciense 84: 465- 462.
ORGANIZACION DE LAS NACIONES UNIDAS PARA LA AGRICULTURA Y LA ALIMENTACION (FAO) 1991. Manejo del suelo: producci6n y uso del compostaje en ambientes tropicales y subtropicales. Boletín de suelos 56, Roma, FAO. 178.
PARR, J. F.; WILSON, G. B. 1980. Recycling organic wastes to improve soii productivity. Hort. Science, Alexandria. 15(2): 162-166.
PATTERSSON B.D. AND WISTINGHAUSEN E. 1979. Effects o£ organic and inorganic ferltilizer on soil and crop. Result of term experiment in Sweden. Misc. Publication. Woods End Agric. Inst. N o 1,44p.
PORTA, J.; LOPEZ-ACEVEDO M., ROQUERO C. 1994. Edafologia para la agricultura y el medio ambiente. Madrid, Ediciones Mundi-Prensa. 807.
RUSSELL, J. 1932. Soil Conditions and Plant Growth. 6ed. London, Longman-Green and Co. 636 p.
SANCHEZ, P. 1981 Sueloe del Trdpico. Costa Rica, In~tituto Interamericano de Cooperaci6n para la Agricultura. 634 p.
SCHATZ, A. 1994. The importance of chelatoin in Composting: A historial perspec3ive. Compost Science & Utlilization C2)2:44-47.
SKOOG, D. A.; WEST, D. M. 1980 Introducci6n a la Quiinica Analitica. Ed. Reverte, Mexico. 589 p.
SINGER, M.J.; MUNNS, D.M. 1991. Soil an Introdution 2ed. New York, Macmillan Publishing Company. 473 p.
SCHWEIZER, S.; COWARD, H.; VASQUEZ A. 1980. Metodologia para Analiais de Suelos, Plantas y Agua. M.A.G., Costa Rica. 32 p.
UNGER, P. W. 1394. M~naging Agricultur~l Residues. Lewis Publishers, London. 99-l2lp.
URIBE, A. 1977. Fosas para pulpa de caf6. Avances técnicos NQ 68 CENICAFE (Colombia).
URIBE HENAO, A.; SALAZAR, N. 1983. La pulpa del café en la producci6n del cafeto. Centro Nacional de Investigaciones, Colombia. CENICAFE (32) 2: 44-58.
VAZQUQZ MORERA R. 1997. El Beneficiado Ecológico del caf6 Memorias XVIII Simpocio Latinoamericano de Caficultura. Costa Rica, Editorama. 51-64 p.
ZUCCONI F.A., PERA M., FORTE M., de BERTOLDI M. 1981 Evaluating toxicity of irnrnature compost. BioCycle March/April: 54-57.
Cuadro 1A Resumen del análisis de varhnza para las determinaciones
de la cornposici6n tnineral de la pulpa de café durante el proceso de elavoracdn de abono orgánico.
FV GL i3oro (ppin) Calcio (%) Cobre (ppm) ~Ósforo (%) ---------e---- ------------------- ------------------- -----------------
Trat. [A) 5 13496.39 51 0.03 40284.58 0.01 2
Error (a) 2 4 780.20 1 1 .O2 970 '47 0.004 Tietnpo (E) 5(1)* 40704.23 1376.07 38742.09 0.067
AB 25(5)* 2335.71 108.36 7591.65 0.14
Error (b) 120(24)* 1081.61 22.88 1870.89 0.02
* / Grados conservados de libertad
Cuadro 1A Resut~ilet~ del at~álisis de varianza para las determinaciones
de IR co tnposiciÓn mineral de la pulpa de café durante el
proceso de elavoración de ab3rio orgánico. FV GL H ierro (pptn) fdagtilesio (%) Manganeso (ppm)
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _________________-_- ------------------- ------------------- ----------------- Trat. (A) 5 186293728.27 8.40 1484501.61
Error (a) 24 37725496.02 0.29 40043.33
Tiempo(B) 5(1)* 4904790055.2 44.44 4G95414.72 AB 25(5)* 1 1/81 2099.25 3.46 351 274.12
Errorfb) 120i24)* 84433470.04 0.75 796'00.05
* i Grados conservados de libertad
Cuadro 1 A Resumen del análisis de varianza para las determinaciones
de la cotnposición mineral cte la pulpa de café durante el
proceso cie e~avoracidti de abono orgánico. FV GL ~ i t rdget~o (%) Potasio (5%) Zinc (ppm)
--------------- ....................
Trat. (A) 5 1.83 8.66 28424.25
Error (a) 24 0.26 0.31 9756.24 Tiempo (E) 5(1 j* 3.08 42.14 2%6134.16
AB 25(5)* (7.81 1 -57 81 15.43
Error lb) 120(24)* 0.55 1.45 7836.38
--------------- -------------- ----------------- *! Grados conservados de libertad
Cuadro 2A Resumen de ANDEVA para las variables hioldgicas en el proceso
de degradaciÓti de la pulpa de cafk en abono orgdnico. ------------- -------------- ----------*--- -------------- --------------
Arcosen % Gerrn. Arcosen % Germ. Arcosen % Germ.
FV GL % Germ. Sorgo % Germ. Sorgo %Germ. Sorgo --------------- e------------- -----e-------- -..------------
Trat. 4 254.62 625 231.15 446.67 130.94 245 Error 25 143.89 316 237.39 518 225.68 308
-------------- -------------- -------------- -------------- -------------- X 24.22 40 28.28 45.67 47.91 72
C V% 49.52 44.44 54.48 49.84 31 -35 24.37 --------------
Los tratamientos t i 0 presentaron diferencias significativas pata porcen-
taje de germin~.cio'n cle sorgo.
Cuadro 2A Resumen de ANDEVA para las variables biolo/qicas en el proceso de degradación de la pulpa de cafe'en abono orgánico.
Longit. Longit.
tallo raiz
Arcosen. %Germ. Sorgo Sorgo
FV GL G r t Maiz (cm) (cm) -------------- -------------- -------------- -------------- --------------
Trat. 4 78.52 46.67 128.99 34.74
Error 25 392.1 189.33 104.97 78.22
Los tratamientos no presentaron diferencias significativas para porcen-
taje de yerrnhació~~ de ~ a h , longitud de tallo y rak de eorgo,
Cuadro 2A Resun~en de ANDEVA para las variables biolÓyicas en el proceso
de degradación de la pulpa de cafgen abono organice.
Longit. Longit. Peso Peso Area
tallo ra& seco seco Foliar
~ a í z MaR Sorgo ~ a Í z
FV GL (ctn) (cm) (Y ) (cm21 --------------- - - - - m - - - - - - - - - - - - - - - m - - - - - - - -------------- -------------- Tral. 4 466.02 137.64 0.044 274.38 39341 7.2
Error 25 300.99 143.91 0.065 207.4 406396.2
Los tratamientos no presentaron diferencias significativas para longitud /
de tallo y raiz de ~ a & , peso seco de Sorgo, peso seco de M ~ Ú y Area Foliar.
/ Cuadro 3A Resutííetí de APdDEVA para las variables biologicas en el proceso
de decjrudaci6tí de la pulpade caféen abono argánico. --------------- ------e------- -------------- -------m------
--------------- -------------- -------------- -------------- -------------- -------------- -------------- -------------- Trat. 4 0.003 1.912 Error 2 5 0.067 5.S6
1.0s tratamieritos RO preset~tat-ot? diferencias sigt-iifkativas para GIC y
relación C/N.
Cuadro 4A Gu?a para la it-tterpretaci?n be at-ialkis de suelo M.A.G.
Bajo Optimo Alto P4 (gr/IOOgr)* ------u------- --e----------- -------------- -------------- -------- ----- -------------- Al 0.0027 0.01 35
Ca 0.08 0.08-0.4 0.40
Mg 0.01 2 0.01 2-0.1 2 0.12 K 0.0078 0.0078-0.0585 0.0585
P 0.001 0.001 -0.004 0.004
* Los datos de porcentaje fueron transformados de meq/100 m1 a %, por medio
de la fortiiula: no tneq x unla Gr sust = -------------- --------------
1000 x val.
Fuetite: hlanual para la interpretar la fertilidad de los suelos de Costa Rica. Bertsch, F. 1986.
CUADRO 5A Prcduccion de cafe en grancs y pulpa de las cosechas
de los anos 92-93 al 96-97.
ANO GRANO
DH L - - -m- ----- e---- ----- 92-93 63442 1 1 93-94 6490936
94-95 6592481
95- 96 63094 1 4
96-97 5872994
GRANO
FA ----- ----- 3422 1 05 3245468
329624G
3404704'
2936497
PULPA PULPA PULPA
FA m TM ----- ----e --e-- ----- ----- ----- 1283290 59031318 59031 -32 1217050 55984323 55984.32
1236090 56860147 568W.15
1276765 58731 196 58731 -20 1101186 50654573 50654.57
Figura 1 A Precipitacion (mm) mensual en el Canton de Desamparados (ano: 1993) Lat 09'54 N Lonq. 84'04 O Elev 1 162 m.s.n.m. San Jose, Costa Rica
I 350
- 250 - .
a -4
d o 200 - .................................................................................................................................. -1 U .d CI
nl -1 U
.ri 1 50 -
iU 100 0-
Pi
50 -
O- 1 I 1 1
Abr Iuiay Jun Jui
F e c h a L e c t u r a (meses)
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