Resumen de Sostenibilidad del sector agroindustrial de ecuador mediante el compostaje de sus residuos y el uso agrícola de los materiales obtenidos
El desarrollo del sector agroindustrial en América del Sur da la oportunidad de aplicar las estrategias más eficaces para la eliminación y tratamiento de residuos orgánicos que se generan. Por lo tanto, es importante identificar la variabilidad en la composición de los residuos agroindustriales para llevar a cabo su gestión adecuada. La provincia ecuatoriana de Chimborazo se encuentra en la zona central del corredor interandino. Las principales agroindustrias en esta provincia están relacionadas con la producción de verduras, carne, plantas ornamentales, harina de distintos cereales y madera. La gestión de los residuos procedentes de estas agroindustrias no está optimizada con respecto a las consecuencias ambientales asociadas. Por lo tanto, el objetivo principal de esta tesis fue la gestión sostenible de los residuos agroindustriales generados en la provincia de Chimborazo mediante el compostaje y la evaluación del uso agrícola de los compost obtenidos.
Durante la primera etapa de la investigación, se evaluaron veintisiete muestras de diferentes tipos de residuos agroindustriales procedentes de las industrias de transformados vegetales, cárnica, procesado de la madera y de producción de plantas ornamentales. En estas muestras se determinaron pH, conductividad eléctrica (EC), aniones solubles en agua, materia orgánica (OM), carbono orgánico total (Corg), nitrógeno total (Nt), la relación C/N, carbono hidrosoluble (Cw), polifenoles solubles en agua, macro y micronutrientes, elementos potencialmente tóxicos y el índice de germinación (GI) . Los resultados mostraron que, en general, los residuos agroindustriales se caracterizaron por tener un pH ácido, bajos valores de la EC y altos contenidos de materia orgánica. Las concentraciones de macro y micronutrientes y de metales pesados fueron mayores en los residuos agroindustriales de origen animal que en los de origen vegetal. La mayoría de los materiales mostraron valores altos de la relación C/N y bajos del GI, así como, altos contenidos de Cw, mostrando la baja estabilidad de su materia orgánica, debido al alto contenido de compuestos fácilmente degradables y fitotóxicos.
En la segunda etapa, se prepararon dos pilas diferentes, usando gallinaza y serrín mezclados con residuo de brócoli o de tomate, respectivamente, se compostaron mediante el sistema de pila móvil con la aireación mediante volteos. Durante todo el proceso de compostaje, se estudió la evolución de la temperatura, de diferentes propiedades físico-químicas y químicas, así como, del grado de madurez. En ambas pilas, la temperatura superó 55oC durante más de 2 semanas, lo que aseguró la máxima reducción de patógenos. Los compost finales mostraron un grado adecuado de estabilidad y madurez y ausencia de fitotoxinas, como pudo observarse de la evolución y de los valores finales de la relación C/N (Corg/Nt <20), Cw (Cw <1,7%), GI (GI> 50%) y la capacidad de intercambio catiónico (CEC> 67 meq (100 g OM)-1). También, la evolución de los diferentes índices de humificación durante el compostaje fue un buen indicador del proceso de humificación de la materia orgánica. El tipo de residuo vegetal usado tuvo efectos sobre la mineralización de la OM y el Nt y sobre las propiedades finales de los compost obtenidos, mostrando la mezcla con residuos de tomate una mayor capacidad de fertilización y una menor generación de problemas ambientales asociados al proceso de compostaje.
En la tercera etapa, el trabajo se llevó a cabo con el fin de investigar la posibilidad de utilizar diferentes compost agroindustriales en la producción de plántulas hortícolas, sustituyendo parte de la turba en el medio de cultivo. Tres especies vegetales con diferente tolerancia a la salinidad - Tomate (Solanum lycopersicum L. var. Malpica) (la menos tolerante), calabacín (Cucurbita pepo L. var. Mastil F1) (moderadamente sensible) y pimiento (Capsicum annuum L. var. Largo de Reus Pairal) (las más sensible) - fueron cultivadas en nueve medios de cultivo elaborados con tres compost obtenidos en la etapa anterior(preparados mediante el co-compostaje de residuos vegetales (residuos de flores, brócoli o tomate) con gallinaza y serrín) y turba en diferentes proporciones (25%, 50% y 75% (v / v)). Un sustrato de 100% turba se utilizó como control. El experimento se llevó a cabo en un invernadero mediante la disposición al azar de los diferentes tratamientos estudiados, con dos repeticiones por tratamiento. Antes de la siembra, se determinaron algunas propiedades físicas, físico-químicas y químicas de los medios de cultivo. También, se determinó la germinación de las semillas y los pesos frescos y secos de las partes aéreas y las raíces de las plántulas, así como la composición mineral de la parte aérea del material vegetal de los tres cultivos. En la mayoría de los casos, la adición de compost a los medios de cultivo produjo un aumento de los valores de pH y del contenido de sales y de macronutrientes, en comparación con la turba, mientras que las propiedades físicas de los sustratos a base de compost tuvieron valores muy cercanos a los establecidos para un sustrato ideal. Además, el análisis multivariante mostró que los medios de cultivo con compost de residuos de flores, en cualquier proporción, y el sustrato con la dosis baja del compost con residuos de tomate fueron los sustratos más adecuados para el desarrollo de las tres especies de plantas ensayadas.
Por último, en la cuarta etapa se determinaron los efectos de diferentes compost de residuos agroindustriales sobre las propiedades del suelo, el rendimiento de la planta y parámetros comerciales ( en dos cultivos sucesivos de plantas hortícolas. Seis tratamientos, en un diseño completamente al azar, con tres repeticiones por tratamiento, se establecieron en parcelas experimentales de 6 m2 cada una, con 0,5 m de distancia entre parcelas. Los tratamientos fueron: control sin fertilización (C), fertilizante mineral (175, 60 y 200 kg ha-1 de N, P2O5 y K2O, respectivamente) (M), gallinaza (9,7 t ha-1) (PM), enmienda tradicionalmente utilizada como referencia en este estudio; compost de residuos de flores (9,3 t ha-1) (C1); compost de residuos de brócoli (28 t ha-1) (C2) y compost de residuos de tomate (16,7 t ha-1) (C3). La tasa de aplicación de las enmiendas se ajustó para suministrar 175 kg ha-1 de nitrógeno Tras la incorporación de estos tratamientos, dos cultivos sucesivos de brócoli (Brassica oleracea cv. Avenger) y lechuga (Lactuca sativa L. cv. capitata) se llevaron a cabo. Al final del periodo experimental, no se encontraron grandes diferencias en los valores de pH del suelo debidas al tratamiento. Los resultados mostraron que, en general, el parámetro EC disminuyó en todos los suelos durante el experimento, posiblemente debido a la absorción de nutrientes por el cultivo, la lixiviación de iones y la inmovilización de nitrógeno inorgánico. Los suelos tratados con compost o gallinaza tuvieron mayores concentraciones de N total después de la adición de estas enmiendas orgánicas y después de la cosecha de brócoli. En general, la incorporación de las enmiendas orgánicas produjo un aumento significativo en las concentraciones de P y K disponible en comparación con los tratamientos M y C. En cuanto a los rendimientos de los cultivos, los rendimientos más altos de brócoli se obtuvieron con los tratamientos M y PM. Sin embargo, los rendimientos de lechuga fueron mayores con los fertilizantes orgánicos en comparación con los tratamientos C y M, lo que indicó la capacidad fertilizante residual de las enmiendas estudiadas. En general, no se encontraron grandes diferencias en los parámetros comerciales estudiados (diámetro y grado de compactación del brócoli y de la lechuga y color del brócoli) en ambos cultivos debidas al tratamiento.
