PROYECTO PRODUCCION DE BIOFERTILIZANTE A PARTIR DE RESIDUOS ORGANICOS MEDIANTE LA IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA BIODIGESTOR PARA LA APLICACIÓN SOBRE CULTIVOS EN PARCELA TRABAJO PRESENTADO POR:
1
INDICE
I. II.
III.
IV.
V.
INTRODUCCION……………………………………………………………1 INFORMACION GENERAL……………………… .…………………..…..2 2.1. Título del proyecto……………………………………………..2 2.2. Ubicación geográfica……………….………………………....2 2.3. Ejecutores…………………………………..……………………2 2.4. Tipo de investigación……………….……………………………………….….2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACION 3.1. Determinación del problema 3.2. Justificación del problema 3.3. Objetivos 3.3.1. Objetivo general 3.3.2. Objetivos específicos MARCO TEORICO 4.1. El biol 4.2. Biodigestores 4.3. El biol fitoestimulante orgánico 4.4. El biol como fuente orgànica de fitorreguladores MATERIALES Y METODOS 5.1. Materiales 5.2. Insumos 5.3. Preparación 5.4. Formación del biol 5.5. Uso del biol en los cultivos 5.6. Ventajas del biol 5.7. Formas de aplicación
VI.
CONCLUSIONES
VII.
BIBLIOGRAFIA
ANEXOS 2
I.
INTRODUCCION
En la actualidad el desafío más importante que tenemos, en el contexto de preservación del ambiente, es la conservación de los suelos y de la materia orgánica. El uso de cada vez más fertilizantes sintéticos con sus consecuencias negativas (costos elevados y degradación de la biología del suelo entre otros) nos induce hacia un cambio de paradigma hacia una agricultura mas ecológicas y por tanto más sostenible, con el uso de recursos y elementos orgánicos disponibles localmente. Por otro lado tenemos la necesidad de producir más alimentos frente a la situación global de crisis ocurrida en estos últimos años. En la provincia Daniel Carrion existe una creciente demanda de muchos productos agroalimentarios, ante una situación actual de escasa dinámica productiva. Dentro de este contexto surge la necesidad constante, para todos los productores, el incrementar la calidad y cantidad de sus cosechas. Lo cual es posible contribuir a través de la investigación orientado al mejoramiento, adecuación e implementación de técnicas y tecnologías de producción, ambientalmente limpias y económicamente viables dando énfasis a las unidades productivas familiares. Todo esto abarca la ciencia agroecológica que establece una agricultura alternativa basado en el uso de insumos naturales, como abonos orgánicos y rescate de saberes tradicionales. Una de estas tecnologías alternativas es el uso de biol, que por su gran bondad bioestimulante ayuda a mejorar el crecimiento y desarrollo de las plantas, producido en forma natural y económica, ya que para su preparación se utiliza recursos disponibles en la zona, en este caso, la Institución Educativa “CENTENARIO” en su afán de aportar métodos en cuanto a la protección del medio ambiente y el espacio productivo donde existe un enorme potencial de estos recursos para producir abonos orgánicos. Por ello su implementación constituye una prioridad del presente proyecto.
3
II. 2.1
INFORMACION GENERAL
Título del proyecto
PRODUCCION DE BIOFERTILIZANTE A PARTIR DE RESIDUOS ORGANICOS MEDIANTE LA IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA BIODIGESTOR PARA LA APLICACIÓN SOBRE CULTIVOS EN PARCELA 2.2
2.3
Ubicación geográfica
- Lugar
: Distrito de Vilcabamba
- Distrito
: Vilcabamba
- Provincia
: Daniel Carrión
- Región
: Pasco
Ejecutores
Alumnos del 4to grado IE Centenario
2.4. Tipo de investigación Experimental en campo
4
III.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACION
3.1. Determinación del problema El empobrecimiento de los campos de cultivo, ocasionado por las consecutivas cosechas y el uso irracional de los suelos y los residuos orgánicos, es la principal causa de la baja productividad y la calidad de los mismos. En el Distrito de Vilcabamba la mayoría de personas no cuentan con técnicas e insumos accesibles que garanticen la rentabilidad y sostenibilidad de sus cultivos, la PRODUCCION DE BIOFERTILIZANTE A PARTIR DE RESIDUOS ORGANICOS MEDIANTE LA IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA BIODIGESTOR PARA LA APLICACIÓN SOBRE CULTIVOS EN PARCELA, resulta una alternativa demostrada que permitirá a los productores devolver la fertilidad a los suelos y evitar contaminaciones.
3.2. Problema general ¿En qué medida beneficiará la utilización de estiercol de animales y residuos de vegetales dentro de un biodigestor y permita utilizar como fertilizantes de abono orgánico para la producción de los sembríos. Así mejorar la calidad de vida de la familia campesina?
3.3. Objetivos 3.3.1. Objetivo general
Producir biofertilizante líquido (biol) a partir de residuos orgánicos determinados, para la aplicación sobre cultivos en parcela, de manera que se pueda aprovechar adecuadamente la materia prima disponible a través de la instalación de un sistema biodigestor y que permita al campesino mejorar la calidad de vida.
5
3.3.2. Objetivos específicos
Caracterizar la disponibilidad de materia prima con potencial productivo y aprovechable en la producción de abonos orgánicos en la localidad de Vilcabamba.
Dar mejor valor y utilidad al estiércol y residuos orgánicos generados por animales y vegetales, transformado en biol y ampliando la capacidad de producción.
Establecer cultivos locales de ciclo corto en una parcela donde determinar la eficiencia del biol sobre las plantas mediante la prueba de aplicación.
3.5. Hipótesis 3.5.1. Hipótesis general
Incentivar la elaboración del biodigestor elaborado a partir de las excretas de animales y residuos de vegetales, relacionando significativamente con el uso de este abono orgánico, para incrementar el rendimiento de todo tipo de cultivos, y así mejorar la calidad de vida familiar.
3.5.2. Hipótesis especifico
Producir fertilizantes orgánicos como el Biol, a partir excretas de animales y resíduos de vegetales que permitirá al campesino significativamente mejorar su calidad de vida a nivel familiar.
El uso del biodigestor, mejora sensiblemente el bienestar de la familia campesina a realizar menos gastos en la compra de fertilizantes para incrementar el rendimiento de todo tipo de cultivos.
6
Tratar residuos orgánicos y vegetales, ayuda reducir la contaminación ambiental especialmente de mantos acuíferos y el riesgo de transmisión de enfermedades para mejorar las condiciones de vida.
3.6. Justificación del problema El desarrollo del presente trabajo de investigación, tanto en lo social, económico, científico y técnico nos permitirá producir conocimientos incentivar el uso de este abono orgánico en cada persona, ya que es claro que a través de la implementación de los biodigestores, se reduce el impacto y la contaminación del medio ambiente gracias al manejo del estiercol y otras excretas las cuales regularmente son depositadas en quebradas o ríos. Igualmente tiene un impacto directo en la salud de las personas mejorando su calidad de vida ya que se esta reduciendo la posibilidad de la propagación de plagas puesto que se reducen las poblaciones de moscas y otros insectos. Además es importante agregar que con la producción de abono orgánico se pueden mejorar los cultivos, incluso diferenciándolos en el mercado como productos orgánicos. El biodigestor ha significado un menor esfuerzo y tiempo requerido para dedicarlo al mejor aprovechamiento de las excretas de los animales de patio (vacas de ordeño, caballos, cabras, ovejas, cerdos, aves de corral, etc.), le permite obtener una fuente de abono orgánico de bajo costo. En este sentido la producción de biofertilizantes a partir de residuos orgánicos mediante la implementación de un sistema biodigestor, contribuye a esta tarea de promover el desarrollo endógeno desde un espacio público de investigación y formación profesional, dando énfasis al aprovechamiento de restos orgánicos, en vista de que a estos no se le da mucha utilidad productiva, y a la producción de alimentos sanos, nutritivos sin el uso de insumos sintéticos que inhiben la actividad de los microorganismos del suelo, además afectan negativamente el ambiente, la salud y la economía familiar.
7
IV.
ANTECEDENTES DE ESTUDIO
Los agricultores han jugado un papel importante en el proceso de innovación de los biodigestores campesinos. Una vez conocidas las bondades de la técnica para producir abono, la meta fue simplificar su construcción y manejo para facilitar su integración a los sistemas de producción. Como resultado de este proceso se desarrollaron diferentes modelos sencillosy prácticos, que no requieren demasiado estiércol y usan los materiales disponibles en la zona. Lo importante es que el proceso de descomposición sea anaeróbico. Esta experiencia se inició en 1995 con la construcción de un biodigestor usando una manga cerrada de polietileno grueso de cinco metros de largo como mínimo; dos tubos de PVC de diez centímetros de diámetro y 40 centímetros de largo, que puede ser remplazado por otro material de la misma dimensión; dos botellas de plástico (1,5 litros) para ser colocados en los extremos de la manga y tiras de jebe (de cámara de llanta) para amarrar el polietileno sobre los tubos. El módulo básico de este modelo tiene un costo que varía entre 16 y 25 dólares, dependiendo de la calidad del polietileno. En esta manga, que se asemeja a un «estómago», se pueden producir hasta 200 litros de abono líquido cada tres meses, dependiendo de las condiciones climáticas. Para lograr esta meta se vierte en la manga una mezcla de estiércol fresco, de vacuno o de otro rumiante, y agua en una proporción de uno a uno y se deja fermentar por un periodo de dos a tres meses, dependiendo de las condiciones ambientales (principalmente temperatura y altura sobre el nivel del mar). Este tipo de biodigestor se difundió ampliamente en el Perú y fue adoptado por muchos agricultores de pequeña escala, por sus beneficios para producir un abono foliar que mejora el crecimiento de pastos e incrementa la producción de cultivos, y por su bajo costo. 8
V.
MARCO TEORICO
5.1. El biol
(DEXCEL PERU/ASOCIACION RUNAMAQUI), El Biol es un excelente abono foliar. El Biol sirve para que las plantas estén verdes y den buenos frutos como papa, maíz, trigo, haba, hortalizas y frutales. El Biol se prepara con diferentes huanos que tiene que fermentar durante dos a tres meses en un bidón de plástico. Soria (2008), Sustancia química en la cual presenta nutrientes esenciales para los cultivos vegetales, estas están relacionadas con las propiedades del suelo que están estrechamente ligadas con la relación SUELO – PLANTA. Gomero O., L., y H. Velásquez A.,( 2000), Manifiesta que el biol es una fuente orgánica de fitorreguladores de crecimiento como el ácido indol acético (auxinas) y giberelinas que promueven actividades fisiológicas y estimulan el desarrollo de las plantas. INIA (2008), Agrega que el biol es un abono orgánico líquido, resultado de la descomposición de los residuos animales y vegetales: guano, rastrojos, etc., en ausencia de oxígeno. Contiene nutrientes que son asimilados fácilmente por las plantas asiéndolas más vigorosas y resistentes.
5.2. Biodigestores I.U.T. DELTA (2012), Menciona que Un biodigestor es un sistema de recinto cerrado herméticamente donde se producen reacciones anaeróbicas y en el que se degrada la materia orgánica previamente disuelta en medio acuosa, para dar como resultado el biogás (metano y dióxido de carbono), y por otro lado el efluente como biofertilizante (biol), en un periodo aproximado de dos meses. 9
El biogás puede ser empleado como combustible en las cocinas, calefacción, iluminación, y en grandes instalaciones, hasta se puede utilizar para alimentar un motor que genere electricidad. De acuerdo a la frecuencia de cargado, los sistemas de biodigestion se puede clasificarse en:
Batch o discontinuo. Se carga una sola vez en forma total y la descarga se efectúa una vez cumplido el ciclo de biodigestion.
Semi-continuos. Es más usado en el medio rural, se cargan por gravedad una vez al día.
Continuos. Este tipo de biodigestores se desarrollan principalmente para tratamientos de aguas residuales.
5.3. El biol fitoestimulante orgánico
En los últimos años, se han incorporado al proceso de producción agrícola algunas sustancias denominadas fitorreguladores, cuya utilización constituye ya una técnica de cultivo que tiene como propósito mejorar la producción y calidad de las cosechas. La Sociedad Americana de Fisiología Vegetal define a las hormonas vegetales o fitohormonas como fitorreguladores del desarrollo que son producidas por las plantas y que a bajas concentraciones regulan los procesos fisiológicos, pudiendo desplazarse desde su centro de producción a los lugares de acción. Los fitorreguladores pueden ser naturales o sintéticos y pueden promover o inhibir el desarrollo físico de las plantas. Hay cinco grupos hormonales: auxinas, giberelinas y citoquininas como activadores, además de etileno e inhibidores. Dentro de los fitorreguladores los hay de tipo radicante o estimulante de la formación de nuevas raíces o del enraizamiento de esquejes. Se conocen inductores de la fl oración, otros de acción 10
fructificante, otros que modifican la morfología sexual o que actúan estimulando el crecimiento o deteniendo el mismo, y otros que aceleran la maduración o que se emplean a modo de poda química. Existe la posibilidad de obtener fitorregulares a partir de efluentes resultantes de la biodigestión de materiales orgánicos, lo cual abre un espacio importante dentro de la práctica de la Agricultura Orgánica, al tiempo que abarata costos y mejora la productividad y calidad de los cultivos. Figura N° 1
5.4. El biol como fuente orgànica de fitorreguladores El biol es una fuente de fitorreguladores que se obtienen como producto del proceso
de
descomposición
anaeróbica
de
los
desechos
orgánicos.
Durante la producción de BIOGAS a partir de la fermentación metanogénica de los desechos orgánicos, en uno de los colectores laterales del digestor aparece un residuo líquido sobrenadante que constituye el BIOL (denominación aceptada por la Red Latinoamericana de Energías Alternas). También se lo puede obtener mediante la filtración o decantación del BIOABONO, separando la parte líquida de la sólida. 11
Siendo el BIOL una fuente orgánica de fitorreguladores a diferencia de los nutrientes, en pequeñas cantidades es capaz de promover actividades fisiológicas y estimular el desarrollo de las plantas, sirviendo para: enraizamiento (aumenta y fortalece la base radicular), acción sobre el follaje (amplía la base foliar), mejora la floración y activa el vigor y poder germinativo de las semillas, traduciéndose todo esto en un aumento significativo de las cosechas.
VI.
MATERIALES Y METODOS
6.1. Materiales
Un cilindro de 80 litros, con tapa.
Un empate de tubo PVC de 1/2.
1 metro de manguera.
1 botella descartable de un litro.
12
6.2. Insumos
5 Kilogramos de estiércol fresco de vacuno.
2 atados de alfalfa.
1 Litro de chicha de jora.
1 Litros de leche fresca.
3 Kilogramos de ceniza vegetales.
1 Kilogramos de melaza de caña.
50 Litros de agua.
6.3. Preparación
Llenar agua una cuarta parte del cilindro.
Llenar el estiércol fresco en el cilindro o bidón de plástico.
Mezclar homogéneamente con la ayuda de una madera (un palo).
Agregar la ceniza y la melaza, continuar moviendo la mezcla.
Agregar la leche y remover la mezcla.
Cerrar herméticamente el cilindro o bidón para que se lleve a cabo el proceso de fermentación.
Completar con agua la parte faltante del cilindro.
Finalmente, en la tapa del cilindro acoplar un pitón de cámara de llanta, y unir a una manguera, el otro extremo de la manguera, introducir en una botella descartable conteniendo agua. Esto facilitara la salida del gas que se formara en el proceso de fermentación.
6.4. Formación del biol Para conseguir un buen funcionamiento del biodigestor debe cuidarse la calidad de la materia prima o biomasa, la temperatura de la digestión (25-35°C), la acidez (pH) alrededor de 7,0 y las condiciones anaeróbicas del digestor que se dan cuando éste es herméticamente cerrado.
13
Es importante considerar la relación de materia seca y agua que implica el grado de partículas en la solución. La cantidad de agua debe normalmente situarse alrededor de 90% en peso del contenido total. Tanto el exceso como la falta de agua son perjudiciales. La cantidad de agua varía de acuerdo con la materia prima destinada a la Fermentación. El tiempo de retención o permanencia de la biomasa en el biodigestor constituye el período que transcurre desde que ingresa el estiércol o biomasa hasta que sale por el tubo al depósito de descarga, producto que se denomina bioabono. El tiempo de retención adecuado es de 38 a 90 días, considerando para ello la zona geográfica donde
se
desarrolla
la
digestión
del
material
orgánico.
Cuando el bioabono sale del digestor, se pueden observar productos diferenciados por gravedad: nata, líquido sobrenadante (BIOL) y lodo digerido (BIOSOL). Cumplido el ciclo de descomposición anaeróbica se descarga el efluente a través de las tuberías de salida para luego colar y almacenar el biol en envases o botellas con tapa hermética, para su posterior utilización y aplicación. Previo a su almacenamiento se determina la composición química de los principales elementos como N, P, Ca, Mg, Na, entre otros, y fitohormonas mediante análisis en laboratorio.
Cuadro N°01. Nutrientes obtenidos COMPONENTE
UNIDAD
BEA
Sólidos totales
%
9,9
Materia orgánica
%
41,1
Fibra
%
26,2
Nitrógeno
%
2,7
Fosforo
%
0,3
Potasio
%
2,1
Calcio
%
0,4
Azufre
%
0,2
14
6.5. Presupuesto Cuadro N°02. Cuadro de presupuesto: Numero
Nombre Común
Medida
Cantidad
Precio S/
1
Alfalfa
Atado
2
0.5
2
Leche
L
1
2.0
Kg
1
0
Kg
1
0
Kg
1
1.5
1
120.00
3 4
Estiércol de caballo Estiércol de vacuno
6
Melaza
7
Bidón 80L
8
Manguera
Metro
1
1
9
Ceniza
Kg
1
0
COSTO TOTAL
125.00
6.6. Uso del biol en los cultivos Se han realizado muchas evaluaciones de campo en las parcelas de los propios agricultores para conocer los efectos directos del biol en el desarrollo de los cultivos. A través de estas pruebas se ha determinado que este abono líquido se puede utilizar en una gran variedad de plantas, sean de ciclo corto, anuales, bianuales o perennes; gramíneas, forrajeras, leguminosas, frutales, hortalizas, raíces, tubérculos y ornamentales, con aplicaciones dirigidas al follaje, al suelo, a la semilla o a la raíz.
15
Debe utilizarse diluido en agua, en proporciones que pueden variar desde un 25 a 75 por ciento. Las aplicaciones deben realizarse de tres a cinco veces durante el desarrollo vegetativo de la planta. También se puede aplicar biol junto con el agua de riego para permitir una mejor distribución de las hormonas y los precursores hormonales que contiene. Con ello se mejora el desarrollo radicular de las plantas, así como la actividad de los microorganismos del suelo. De igual manera se puede remojar la semilla en una solución de biol, para activar su germinación. El tiempo de remojo depende del tipo de semilla; se recomienda de dos a seis horas para semillas de hortalizas, de 12 a 24 horas para semillas de gramíneas y de 24 a 72 horas para especies gramíneas y frutales de cubierta gruesa.
6.7. Ventajas del biol
Su preparación es fácil y puede adecuarse a diferentes t ipos de embace.
Activa los microorganismos del suelo.
Tiene bajo costo.
Restablece a los cultivos atacados por plagas, animales, heladas, granizadas y sequías.
Funciona como repelente de algunos insectos (loritos y piqui piquis).
Ayuda en el desarrollo foliar de la planta (hortalizas de hoja).
El biol favorece al enraizamiento (aumenta y fortalece la base radicular), actúa sobre el follaje (amplía la base foliar), mejora la floración y activa el vigor y poder germinativo de las semillas, traduciéndose todo esto en un aumento significativo de las cosechas.
6.8. Desventajas
El tiempo desde la preparación hasta su utilización es largo.
En extensiones grandes de cultivos se requiere de una mochila.
16
VII.
APLICACIÓN
6.1. Formas de aplicación El biol se puede aplicar en los diferentes cultivos y a cualquier edad de la planta, en aplicaciones directas con mochilas manuales y en sistema de riego por aspersión.
Dosis:
1 lt de biol / 15 lt de agua, en cultivos de panllevar.
2 lt de biol / 15 lt de agua, en frutales.
6.2. Aplicación en CULTIVO DE LECHUGA (L a c t u c a
)
Sa t i v a
La lechuga se cultiva en suelos grumosos, bien drenados, ricos en fertilizantes orgánicos. Las hileras se forman a 30-40 cm de distancia, y se aclaran a partir del momento en que las plantas alcanzan 5 cm de altura. La producción comercial se centra sobre todo en las variedades de cogollo. En medicina es apreciada por sus propiedades anestésicas para ciertas neuralgias como la ciática, y como inductora del sueño. También se utiliza en ocasiones para el tratamiento del reumatismo y enfermedades cutáneas crónicas.
17
6.3. Aplicación de biol CULTIVO
LECHUGA AL MOMENTO DEL ALMACIGO
LECHUGA
1 Litros de biol en, aplicación directa por medio del suelo
Resultados: PLANTA
CRITERIOS
ALTURA
MEDIDA
7.5 cm
1 N° DE HOJAS
CON BIOL
2
ALTURA
5 8 cm
18
N° DE HOJAS ALTURA
7 8.8 cm
3 N° DE HOJAS ALTURA
8 5.5 cm
1 N° DE HOJAS ALTURA SIN BIOL
4 6.5 cm
2 N° DE HOJAS ALTURA
6 5.7 cm
3 N° DE HOJAS
6
LECHUGA CON BIOL
LECHUGA SIN BIOL
VIII.
CONCLUSIONES
Concluimos afirmando que el uso de biodigestores es muy significativo por el mínimo costo de su aplicación,
para la obtención de biol, ya que ayuda a la familia
campesina mejorar la producción agrícola de sus sembríos y la conservación del impacto con el medio ambiente ya que reduce la contaminación ambiental. La producción de biol utilizando residuos orgánicos contribuye a la consolidación de una nueva paradigma de producción agroalimentaria, basado en técnicas agroecológicas que incluye tecnologías ambientalmente limpias y sanas.
19
La mayoría de los insumos están disponibles en el sitio, a excepción de melaza que se puede adquirir en casas comercializadoras de insumos agropecuarias o ser remplazadas por azúcar. La composición físico química del biol determina su calidad, lo cual depende del tipo de insumo utilizado, así el estiércol es el fuente de elementos como nitrógeno, potasio, calcio y otros en cantidades considerables. La efectividad del biol producido y aplicado sobre los cultivos, indica la factibilidad de producción de este tipo de fertilizantes y la viabilidad de incrementar el volumen de producción utilizando esta misma tecnología.
IX.
BIBLIOGRAFIA
Escuela de Agricultura de la Región Tropical Húmeda (EARTH).
(Dexcel Perú/asociación runa maqui).
SEDECAP Ing. Manuel SORIA (2008).
Gomero O., L., y H. Velásquez A., 2000. Manejo ecológico de suelos, experiencia y prácticas para una agricultura sustentable. RAAA, Lima-, Perú.
INIA – Tecnologías Innovativas Apropiadas A La Conservación In Situ De La Agro biodiversidad – Producción De Biol (2008) 20
INIA – E. Experimental-Santa Ana – Huancayo; “Preparación Y Uso De Abonos Orgánicos”.
ANEXOS
21
