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Determinación de algunas propiedades físico-mecánicas, químicas y biológicas del humus de lombriz en condiciones de la vaquería de la finca Guayabal, San José de las Lajas, La Habana, Cuba

Determination of some physique - mechanical, chemical and biological properties of the worm humus obtained under conditions of the dairy farm Guayabal, San José de las Lajas, La Hanana, Cuba

Yanely Mulet del Pozo¹, Maximino E. Díaz Álvarez² y Eneida E. Vilches León³

RESUMEN. En los últimos años se ha trabajado en demostrar la importancia e incidencia de los abonos orgánicos en el desarrollo de los cultivos, en la obtención de producciones más sanas a partir del mejoramiento de los nutrientes del suelo. Por lo anterior resulta necesario el conocimiento de los factores que determinan su interacción y comportamiento con las plantas, suelos y los procesos mecanizados en que dichos abonos se encuentran presentes. Actualmente el humus de lombriz representa un abono orgánico de mucho interés, dadas las ventajas que posee para la nutrición de las plantas, por eso, resulta interesante y valioso conocer sus propiedades y así facilitar los procesos tecnológicos relacionados con la manipulación, transportación y distribución en el campo, así como su interacción con el suelo y las plantas. Por tanto, el objetivo de este trabajo es la determinación de algunas propiedades físico-mecánicas, químicas y biológicas del humus de lombriz obtenido en condiciones de la vaquería de la finca Guayabal, San José de las Lajas, La Habana, Cuba. Se precisaron las metodologías correspondientes para la separación de muestras y efectuar los análisis físico mecánicos, químicos y biológicos. Las propiedades obtenidas son: peso volumétrico libre, peso volumétrico compactado, coeficiente de compactación, ángulo de caída libre, ángulo de derrumbamiento y humedad del humus, pertenecientes a las llamadas propiedades físico- mecánicas. Las propiedades químicas: contenidos de: N, P, K, Mg, Ca, acidez (pH) y cantidad de materia orgánica. Los resultados obtenidos demuestran que el humus de lombriz estudiado posee condiciones y propiedades que le permiten mejorar la estructura del suelo, su interacción con los plantas y definir parámetros de conjuntos mecanizados para su tratamiento y distribución.

ABSTRACT. In the last years, it has been worked in demonstrate the importance and incidence of the organic fertilizers in the development of the cultivations, in the obtaining of healthier productions starting from the improvement of the nutrients of the soil. For the above-mentioned it is necessary the knowledge of the factors that they determine their interaction and behavior with the plants, soils and the processes mechanized in that this fertilizers are present. Actually, the humus of worm represents an organic fertilizer of a lot of interest for the advantages that it has for the nutrition of the plants, it is interesting and valuable to know its properties and in this way to facilitate the technological processes related with the manipulation, transportation and distribution in the field, as well as its interaction with the soil and the plants. Therefore, the objective of this work is the determination of some physique - mechanical, chemical and biological properties of the worm humus obtained under conditions of the dairy farm Guayabal, San José de las Lajas, La Havana, Cuba. They were necessary the corresponding methodologies for the separation of samples and to make the physique-mechanical, chemical and biological analyses. The obtained properties are: angle of landslide and humidity of the humus, belonging to the calls properties physique mechanics. The chemical properties: contents of: N, P, K, Mg, Ca, acidity (pH) and quantity of organic matter. The obtained results demonstrate that the studied humus of worm, it possesses conditions and properties that allow it to improve the structure of the soli, their interaction with the plants and to define parameters of mechanized groups for their treatment and distribution.

² Dr., Inv. y Prof. Titular, Universidad Agraria de La Habana-CEMA, La Habana. CP: 32700. E-mail: maxim@isch.edu.cu

Actualmente resulta incuestionable la sustitución de una agricultura convencional basada en el uso intensivo de agroquímicos en la producción de alimentos, así como de grandes y complejos sistemas tecnológicos para el tratamiento del suelo y otras operaciones agrícolas mecanizadas, las cuales provocan efectos nocivos y serios trastornos del medio ambiente, en la salud de las personas y grandes inversiones en productos para contrarrestar los efectos de dichos agroquímicos.

Para contrarrestar estas deficiencias, la agricultura orgánica constituye una alternativa favorable para sanear los efectos negativos ya expresados y algunas de sus ventajas más significativas son: mejora la calidad orgánica del suelo, facilitando la penetración del agua, incrementa la retención de humedad, mejora la actividad biológica, se disminuyen los costos de producción al bajar los precios de los abonos empleados.

Con la implementación de la agricultura orgánica se han desarrollado diferentes tipos de abonos orgánicos, cada uno de los cuales se obtiene según su origen de formación por la naturaleza o por el trabajo del hombre.

Los tipos más conocidos de abonos orgánicos son: los formados por residuos de cosecha, por estiércol de animales, por cenizas, cachaza, abonos naturales, composts, abonos verdes, abonos líquidos y humus de lombriz. (Suquilanda, 1997) (9), Téllez (2007) (10).

Este último abono, resultado de las transformaciones bioquímicas y microbiológicas que sufren los residuales sólidos orgánicos durante el proceso de ingestión y digestión de las lombrices de tierra, así como de los microorganismos asociados existentes en el tracto digestivo de estas, es el que presenta gran interés en este trabajo.

La producción de humus de lombriz se obtiene por la conocida técnica de la lombricultura que permite aprovechar y transformar casi todos los residuos sólidos orgánicos derivados de las actividades agrícolas, ganaderas, agroindustriales y urbanas. Se conocen además como: vermicompost, lombricompost, etcétera.

Debe destacarse que el cultivo de lombrices precisa de muy bajos costos y que el abono producido por estas se ha venido incrementando en su uso, por ser una fuente de nutrientes de lenta liberación en el suelo, lo que supone una considerable economía de fertilizantes agrícolas y de mano de obra, garantizando el equilibrio necesario en las fases de fuerte demanda de la planta.

Conocer las propiedades y características del humus de lombriz, así como sus influencias, es de vital importancia para el estudio de los procesos de intercambio tecnológico que se relacionan con este producto.

El objetivo de este trabajo es, principalmente, la determinación de algunas propiedades físico- mecánicas, químicas y biológicas del humus de lombriz obtenido en la vaquería de la finca Guayabal, San José de las Lajas, Cuba.

El material empleado lo constituye el humus de lombriz obtenido con la base de excretas de ganado vacuno, que se someten al proceso de maduración con tres o cuatro lavadas para eliminar parte de la urea. Para la fabricación del humus se emplean los dos tipos más conocidos de lombrices, la roja californiana (Eisenia foetida) y la roja africana (Eudrilus eugeneae), realizándose el proceso según los instructivos técnicos establecidos (Reines, M., 1998) (7) y (Martínez, 2003) (3).

Para las propiedades físico-mecánicas los aspectos objeto de estudio son: peso volumétrico, coeficiente de compactación, ángulo de caída libre, ángulo de derrumbamiento, humedad del humus.

Las cuatro primeras propiedades influyen directamente sobre el trabajo de las máquinas esparcidoras de abonos y la última se incluye porque se ha demostrado su influencia indirecta con el comportamiento y variación del resto de las propiedades.

Estas propiedades influyen en los requerimientos de potencia de las transmisiones de las máquinas distribuidoras, para mover elementos y partes de las mismas. También se ejerce influencia en la uniformidad de las dosificaciones de los elementos lanzadores o impulsores del abono que se trate, así como en la formación de cavernas en la salida de las tolvas.

Todas las variaciones de las propiedades físico-mecánicas responden a la influencia de las fluctuaciones de la humedad del abono de forma proporcional, debido a la estructura de las partículas del mismo. Estas afirmaciones se corresponden con los resultados obtenidos por otros investigadores como Doganovsky (1972) ( 2 ), Yakubauscas (1973) (11), Ruiz (1999) (8).

En la formación de cavernas en la salida de las tolvas de las máquinas influye, además, la compactación o coeficiente de variación del peso volumétrico, debido a las vibraciones obligadas a las que están sometidas las máquinas esparcidoras durante su trabajo.

El coeficiente de compactación se define como el cociente del peso de abono compactado y el peso del abono libre (sin compactar), para un valor de humedad dado.

El peso volumétrico compactado es la mayor cantidad de abono en peso que ocupa el mismo volumen del abono sin compactar.

Cada peso volumétrico se expresa en kg/m³ y por tanto el coeficiente de compactación resulta adimensional (Díaz, 1988) (1).

Se dispuso de vasijas de barro con un volumen de 0,39 dm³ para ejecutar las mediciones.

Se realizaron tres repeticiones para definir el volumen libre de humus y otras tres repeticiones para obtener el volumen compactado.

El método de compactación empleado fue haciendo presión sobre el humus dentro de las vasijas, en cuatro niveles de altura con valores de fuerza superiores a 200 N/
5 cm² (40 N/cm²).

Estas propiedades se analizan de conjunto, debido a que en el trabajo de las máquinas y en los experimentos, se presentan de forma simultánea.

El ángulo de caída libre, se mide con la horizontal y la inclinación de la ladera de la muestra de humus que cayó libremente a unos 20 cm. de altura del depósito. Esta propiedad permite definir las posibilidades de fluencia del humus, además de la relación existente entre este ángulo y la razón de entrega por unidad de área.

Se determinan con el auxilio de un dispositivo simple consistente en una caja rectangular con cristal en uno de sus laterales y separado 20 cm. del suelo, con una compuerta corrediza en el extremo del fondo, para dejar salir el material a medir.

El ángulo de derrumbamiento define el límite superior de inclinación de las partículas que no salen por el orificio y quedan dentro del depósito. Esta propiedad geométrica del humus determina la formación o no de bóvedas o cavernas en el interior del fondo (en la salida) de las tolvas, además de establecer otro límite mínimo con el cual se diseñan las inclinaciones de las tolvas receptoras del material orgánico.

Para su medición se emplea el mismo dispositivo descrito anteriormente y como se ha dicho, con el humus retenido en el interior del mismo.

Disolución cuantitativa de Mayea (1983) (4): para la obtención de los microorganismos (hongos, bacterias y actinomicetos).

Los valores obtenidos muestran que para la humedad de 12 % del humus de lombriz estudiado, se logra un valor del peso volumétrico libre de 0,39 kg / dm³, del peso volumétrico compactado de 0,50 kg / m³ y un coeficiente de compactación de 1,27. Estos valores resultan adecuados para el contenido de humedad calculado.

Las dimensiones reales del dispositivo son: 40 cm de largo, 14 cm de ancho y 40 cm de profundidad.

Se ejecutaron tres repeticiones para cada ángulo y los valores promedio de estos son:

TABLA 1. Resultados del análisis químico

De la Tabla 1 se observa un aporte de nutrientes rico en nitrógeno (N) asimilable que, según los autores, debe estar en el rango (1,6 2,7 %). El resto de los elementos se encuentran dentro del rango admisible para el crecimiento y desarrollo de los cultivos.

De los valores se observa un bajo nivel de la MO, debido a un exceso de lavado del humus empleado y a un tiempo prolongado de exposición al sol, antes de ser utilizada como dieta de las lombrices.

En igual medida se observa un bajo contenido de elementos esenciales como N, P y K, según datos
comparativos con otros, lo cual demuestra la necesidad de mejorar las condiciones de maduración y obtención de la materia prima empleada.

De la Tabla 2 se destaca el predominio de bacterias por encima de hongos y actinomicetos, cuyos valores son admisibles para la descomposición de la materia orgánica, según Mayea,1983 (4) y Nardi (2002) (5). Esto es importante ya que las bacterias participan en tres procesos clave: nitrificación, oxidación de azufre y fijación del nitrógeno, lo cual da una buena medida para evaluar la salud y estabilidad del suelo (Pérez, N., 2003) (6).

• Las propiedades físico-mecánicas evaluadas demuestran que la humedad del humus compactado, coeficiente de compactación, ángulo de caída libre, ángulo de derrumbamiento, influyen en las máquinas esparcidoras,
tanto para el diseño, como para el trabajo de las mismas.

• Los valores de la composición química del humus estudiado resultan alto en contenido de nitrógeno asimilable (2,6 %) y aceptables o admisibles para el resto de los elementos estudiados. En cuanto al contenido de materia orgánica, los valores registrados resultan muy bajos, según otros autores, lo cual se justifica por el inadecuado tratamiento de la materia prima antes de pasar a la etapa de ser utilizada como dieta de las lombrices.

• La composición de microorganismos obtenida del humus de lombriz estudiado registró un alto predominio de bacterias por encima de hongos y actinomicetos, cuyos valores son admisibles para la descomposición de la materia orgánica y así aumentar la diversidad biológica y estabilidad del suelo.

1. DÍAZ ALVAREZ, M.: "Correlación múltiple entre propiedades físico-mecánicas del fertilizante compuesto empleado en cítricos", Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias, vol. 1(1): 4354, 1988.

2. DOGANOVSKY, M.: Máquinas para la distribución de fertilizantes (en ruso), Editorial Machinostroenie, Moscú, 1972.

3. MARTÍNEZ, F.: Manual práctico de lombricultura, Editorial Pueblo y Educación, 2003.

4. MAYEA, S.: Introducción a la microbiología del suelo, pp. 166-168, Editorial Pueblo y Educación, Cuba, 1983.

5. NARDI, S.: "Physiological effect of humus substances on higher plants", Soil Biology and biochemestry (34): 15271536, 2002.

6. PÉREZ, N.: Agricultura orgánica: Bases para el manejo ecológico de plagas, Centro de Estudios de Desarrollo Agrario Rural de la Universidad Agraria de La Habana, Asociación Cubana de Técnicos Agrícolas y Forestales, Ciudad de La Habana, Cuba, 2003.

7. REINES, M.: Lombrices de tierra con valor comercial. Biología y técnicas de cultivo, Universidad de La Habana y Universidad de Quintana Roo, La Habana, Cuba, 1998.

8. RUIZ, V.E. y N. GARCÉS: Evaluación de algunos parámetros físicos de cinco tipos de vermicompost producidos en Cuba, Universidad Agraria de La Habana (monografia), 1999.

9. SUQUILANDA, M.: Agricultura orgánica, alternativa tecnológica del futuro, UPS ediciones, Quito, 1997.

10. TÉLLEZ, V.: Los abonos agroecológicos. Coordinado por DESMI, A.C. [en línea], Disponible en: www.abonorgadesmi.com [Consulta: 2007].

11. YAKUBAUSCAS, V.I.: Fundamentos tecnológicos para la mecanización de la distribución de fertilizantes, (en ruso), Editorial Kolos, Moscú, 1973.