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X Simposium-Taller Nacional y III Internacional “Producción y Aprovechamiento del Nopal y Maguey”
RESPYN “Revista Salud Pública y Nutrición” Edición Especial No. 04 2012 pp 15 – 40.
(ISSN 1870-0160)
USO DE LOMBRIHUMUS EN LA PRODUCCIÓN DE NOPAL VERDURA CULTIVAR COPENA V1
Vázquez-Alvarado, Rigoberto Eustacio
1*; Blanco-Macías, Fidel
2; Ojeda-Zacarías, Ma. del
Carmen1; Valdez-Cepeda, Ricardo David
2,3; Kawas-Garza, Jorge Ramsy
1; Santos-Haliscak,
José Argelio1,4
y Pérez-Herrera, Jorge Arturo1.
1Facultad de Agronomía. Universidad Autónoma de Nuevo León. Campus de Ciencias Agropecuarias, Escobedo, N.L.
Calle Fco. Villa s/n Col, Ex - Hacienda El Canadá C.P. 66054. MÉXICO. 2Universidad Autónoma Chapingo, Centro Regional Universitario Centro Norte. Cruz del Sur No. 100, Col.
Constelación, Zacatecas, Zac. C.P. 98085. Apdo. Postal 196, CP98001, Zacatecas, Zac., Tel. (492)9246147. Exts. 122 y 123. MÉXICO.
3Unidad Académica de Matemáticas. Universidad Autónoma de Zacatecas. Paseo Solidaridad s/n. CP 98064,
Zacatecas, Zac. MÉXICO. 4Centro Regional de Fomento Ganadero Vallecillo. Universidad Autónoma de Nuevo León. Campus Sabinas Hidalgo,
Mier y Terán 2400 Pte., Col. Niños Héroes, Sabinas Hidalgo, N. L. Tel. (81) 83294000 Ext. 7477. MÉXICO.
*Correo-e: r_vazquez_alvarado@yahoo.com.mx
Introducción
En los sistemas de explotación intensiva de nopal verdura, normalmente la
planta se debe abonar con fuertes dosis de estiércol, ya que responde
extraordinariamente a las altas dosis de materia orgánica, sin embargo para
poder tener buenos rendimientos, los estiércoles preferentemente deben ser
composteados para su mejor utilización, procurando acompañar esta práctica
con un riego oportuno y apropiado.
La producción de estiércoles como residuos ganaderos cada día va en
incremento, ofreciéndonos una mayor disponibilidad de este producto. Por otra
parte los precios de los fertilizantes químicos sintéticos también van en
aumento limitándose su utilización. La mayoría de las veces los estiércoles no
se utilizan en forma adecuada generando problemas ambientales para el ser
humano así como para los animales que los producen, debido a la deficiente
limpieza de sus corrales. Los estiércoles más utilizados son de bovino, caprino,
ovino, cerdo y aves, siendo los bovinos los que producen la mayor cantidad en
los distintos agroecosistemas de México.
La región de Milpa Alta, en el D.F. es la más grande productora de nopal
verdura en México (Cahue-Morales et al., 2006; Fernández et al., 1990.), la
cual sigue la práctica de aplicar altas dosis de estiércol bovino, lo que
representa un problema de tipo práctico y económico, primero por la
disponibilidad del producto y por otra parte el costo de sus fletes (Vázquez y
Gallegos, 1995).
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El compostear los estiércoles, permite obtener un producto más rico en
nutrimentos y por consecuencia se pueden utilizar dosis más pequeñas para
los cultivos. El composteo por medio de lombrices es un método rápido,
comparado con el trabajo tradicional que se da en forma natural por medio de
bacterias y hongos (Vázquez-Alvarado, 2003; Compostadores ES, 2003;
Wormsargentina, 2002).
En base a las consideraciones anteriores, se propuso como objetivos: Evaluar
la cinética de la lombriz Eisenia fetida (Savigny) y su producción de humus,
evaluando este en la producción de nopal verdura
Antecedentes
Una forma factible de mejorar la producción de nopalito, es añadir al suelo
humus de cualquier tipo de residuo vegetal y/o animal. El humus se puede
producir por medio de la lombriz Eisenia fetida (S.) conocida como Roja de
California, lo que permite adicionalmente, incorporar colonias de bacterias
benéficas al suelo, promoviéndose con esto la mejora de las condiciones
físicas y químicas de los suelos, en beneficio de las plantas cultivadas (Pérez-
Herrera, 2002).
El impacto de la lombriz Eisenia fetida (S.), versa sobre la gran cantidad de
humus que produce, con una alta cantidad de colonias de bacterias benéficas,
aunado a la gran cantidad de ácidos húmicos y fúlvicos que presenta el humus
que al ser incorporado al suelo de los cultivos de hortalizas, frutales y otros
aumentan su rendimiento sustancialmente. La producción de un buen
desarrollo de plantas de sombra se puede mejorar usando humus de lombriz al
cual también se la conoce como lombrihumus, lumbricompost ó vermicompost.
Es importante considerar que la fertilidad natural del suelo también se puede
ver beneficiada por la aplicación de estiércoles, sin embargo, estos materiales
composteados son más ricos en nutrimentos para las plantas. El Cuadro 1
muestra como los diferentes tipos de estiércoles de diferente origen animal
contienen concentraciones diferentes de Na+, K+, Ca++ y Mg++. Por otro lado el
contenido de sales se va incrementado, lo que requiere un manejo apropiado
para evitar que la concentración de estas no rebase los límites permisibles para
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cada cultivo. También se da un incremento sustancial de la materia orgánica,
debiendo evitar una sobreproducción de nitrógeno mineral que pudiera afectar
a las plantas y suelos (Keeney y Nelson, 1982; Paustian et al., 1992; Salazar et
al., 2003).
Cuadro 1. Niveles de Na+, K+, Ca++ y Mg++ en porciento observados en estiércol
bovino de carne y leche.
Na+ K+ Ca++ Mg++
Bovinos de carne ---------------------------%-------------------------
Nebraska 0.10 0.46 0.26 0.17 Kansas 0.23 1.09 0.78 0.39 Texas 1.13 2.29 1.98 0.76 Suroeste árido E.U. 1.84 1.12 2.80 1.53 Bovinos Lechero California 0.40 1.72 1.93 0.86 Georgia 0.40 1.51 1.55 0.35 Comarca Lagunera México
Lote 1 pH 7.8 0.43 1.15 1.76 0.31 Lote 2 pH 7.6 0.38 1.25 1.79 0.34 Lote 3 pH 8.2 0.37 1.20 2.64 0.29 Fuente: Keeney y Nelson, 1982; Paustian et al., 1992; Salazar et al., 2003.
La razón del uno de la lombriz Roja de California es debido a su gran eficiencia
en la transformación del estiércol en humus. La lombriz Roja de California se
refiere a un conjunto de especies, entre ellas la Eisenia fetida, la que fue
seleccionadas en California E.U. durante la década del 1950 por presentar un
corto reproductivo ciclo en tres meses, y por su elevada frecuencia de
apareamiento, producción de un cocón por cada siete a 10 días. La longevidad
de Esenia foétida puede alcanzar hasta 15 años. Presenta una gran facilidad
de manejo en áreas reducidos, así como una alta capacidad de consumo de
alimentos y por ende mayor velocidad y volumen en la producción de
lombrihumus (Pérez-Herrera, 2002).
Las sustancias húmicas constituyen el complejo de compuestos orgánicos de
color marrón, pardo y amarillo, que se extrae del suelo por soluciones de álcalis,
sales neutras y disolventes orgánicos (Kononova, 1983).
La mayor parte de las sustancias húmicas se encuentran unidas de distintas
formas con la parte mineral del suelo, quedando tan sólo una pequeña fracción
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en estado libre, por tanto, para pasar a estado soluble es preciso destruir esta
unión (Kononova, 1982). A pesar de la diversidad de los tipos de suelos, turbas,
restos vegetales en descomposición, los ácidos húmicos conservan una
estructura muy semejante, ver Figura 1 y 2 (Stevenson y Eliott, 1989).
Figura 1. Estructura característica del ácidos húmicos (Stevenson, 1982).
Figura 2. Estructura característica del ácido fúlvico (Buffle et al., 1977). El nitrógeno se considera como parte constitucional de las moléculas de los
ácidos húmicos y su contenido puede variar de 3.5-5.0 %. La situación del
nitrógeno en las moléculas de las sustancias húmicas es muy importante, ya que
determina en cierta medida la accesibilidad de éste a los microorganismos del
suelo.
Otros usos de ácidos húmicos y fúlvicos, se han dado en el área de
farmacéuticos, Schepetkin et al. (2002), reportaron la producción de extractos de
ácidos húmicos y fúlvicos a partir de extracciones crudas de turba, sapropel
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(fertilizante orgánico) y Mumie (Moomiyo), los cuales presentaron propiedades
terapéuticas como antibacterianos, antitóxico, antirradicales, antiulcerogenicos,
inmuno-moduladores, antiartrítico, y propiedades antiinflamatorias. Estos
productos fueron desarrollados por los rusos hace décadas para atletas y
equipos olímpicos así como los cosmonautas.
Con respecto a la lombriz de tierra, con respecto a la producción de lombrihumus, su
crecimiento y reproducción se da mejor cuando no tiene rangos estrechos de
condiciones en el suelo. Para esta se considera óptima una temperatura entre
20-25 °C, cuando las temperaturas se encuentran entre los 15-20 °C, las
lombrices entran en un período de latencia, dejando de reproducirse, crecer y
producir lombricompost, además que se alarga el ciclo evolutivo, debido a que
los cocones (huevos) no eclosionan y pasan mayor tiempo encerrados en
embriones hasta encontrar condiciones favorables, sucediendo lo mismo en las
lombrices adultas, quedándose en este estadio por tener mayor resistencia a
condiciones desfavorables (Martínez-Cerdas, 1997) y las temperaturas por
encima de los 26.67 °C, y por debajo de los 0 °C son letales para ellas.
Prefieren los suelos con un pH de 7.0 (neutro), siendo éste el mejor. Los
valores de pH’s por debajo de 5.5 (ácidos) y por arriba de los 8 (alcalino)
afectan severamente el crecimiento y presentándose fallas reproductivas
(Shields, 1977).
Las lombrices no tienen pulmones, absorben el oxígeno directamente a través
de su piel húmeda, ya que contienen en su cuerpo de un 75 a 90 % de agua. El
medio ambiente de la lombriz debe tener mucha humedad para evitar la
deshidratación pues es letal para ellas. Los suelos secos las deshidratan, e
impiden la toma requerida de oxígeno del suelo, provocando con esto su
muerte.
La humedad más adecuada para la lombricomposta varía de 70 % lo más
adecuado hasta 40 % como el nivel mínimo. Lo anterior es para facilitar la
ingesta de alimentos y su deslizamiento a través de estos materiales, sin llegar
a niveles de estancamiento del agua, pues se producen pudriciones del mismo
material debido a la fermentación anaeróbica, lo que puede provocar la muerte
de lombrices.
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El lombrihumus es un excelente alimento para las plantas, debido al gran
contenido de micro-organismos que contiene. En el Cuadro 2, se puede
observar la gran cantidad hongos, bacterias y actinomicetos por gramo seco de
humus producido por las excretas de Eisenia fetida (S.) en cuatro muestras de
diferentes orígenes (Martínez-Cerdas, 1997). Estas altas poblaciones de micro-
organismos permiten una mineralización adecuada del lombrihumus, en
beneficio de la nutrición de las plantas.
Cuadro 2. Cantidad de microorganismos por gramo seco de lombrihumus
Muestra Hongos Bacterias Actinomicetos
1 23.1 x 103 21.0 x 105 59.3 x 103 2 18.7 x 103 72.0 x 105 12.7 x 103 3 22.4 x 102 21.1 x 105 16.4 x 103 4 13.5 x 103 68.1 x 105 69.6 x 103
Fuente: Martínez-Cerdas, 1997.
Materiales y métodos
Esta investigación se realizó en la Facultad de Agronomía de la Universidad
Autónoma de Nuevo León (FA-UANL), ubicada en la carretera Zuazua-Marín,
km. 17.5 en el municipio de Marín N. L. con una altitud de 363 msnm.
El clima es semiárido con temperaturas medias anuales de 22 °C, en los meses
más fríos (diciembre y enero) pudiendo ser extremosas, mientras que las
temperaturas más altas (julio y agosto) pueden rebasar los 40 °C.
El experimento constó de dos fases
1) Establecimiento de Eisenia fetida (S.) y producción de lombrihumus a partir de estiércol bovino.
2) Evaluar el lombrihumus en nopal verdura del cultivar COPENA V1.
Clasificación Taxonómica de la lombriz -Reino: Animal -Tipo: Anélido -Clase: Oligoqueto (anillos con pocas cerdas). -Orden: Opistoporo -Familia: Lombricidae -Género: Eisenia -Especie: E. fetida (Savigny)
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Nota aclaratoria Actualmente muchos autores aceptan a E. fetida y E. andrei como especies
diferentes, la literatura más antigua e incluso mucha literatura actual se refiere
a estas especies colectivamente como E. fetida o E. foétida. Eisenia fetida
corresponde con la forma rayada y presenta el área entre los segmentos sin
pigmentación o de color amarillo o pálido; de ahí, su nombre común de lombriz
rayada o lombriz tigre.
En contraste, E. andrei, la lombriz roja común, tiene la forma de color rojo
uniforme; aparte de las diferencias en la pigmentación, ambas especies son
morfológicamente similares, pero difieren en la tasa de crecimiento y
producción de capullos es algo más alta en E. andrei que en E. fetida
(Domínguez y Pérez, 2010).
Fase 1
En esta fase se procedió a obtener el pie de cría en cantidad suficiente y
adaptar E. fetida (Savigny) al medio ambiente de Marín N.L., teniendo especial
cuidado con los factores temperatura, humedad, pH y sales del agua, etc. Se
utilizó estiércol bovino como sustrato en tres cajones ecológicos de madera,
cuyas dimensiones fueron 1.2 m de largo x 1.0 m de ancho y 0.40 m de alto, y
dos cajones pequeños para separar cocones y lombrices jóvenes de 0.60 m x
0.40 m x 0.20 m de alto (Figura 3). El estiércol colectado se cribó usando una
malla metálica de 2 mm de diámetro montada en un cuadro de madera de un
metro cuadrado. Se controló la temperatura a través del riego (procurando
mantener una humedad entre 70 % al principio de un riego y un 40 % antes del
siguiente riego). La luz se controló utilizando cubiertas de ramas y/o tapas de
madera para evitar el sol directo y así favorecer su reproducción y la
degradación del estiércol. Se utilizó una población de 1,000 lombrices por cada
cajón de 1.2 m2 lo que equivale aproximadamente a 1 kg de lombrices de esta
especie.
Se les estableció los siguientes requisitos a los residuos orgánicos a consumir
por E. fetida:
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• La materia orgánica suministrada no debe tener niveles superiores al 19 % de proteína, debido a que se produce intoxicación proteica (por ejemplo la gallinaza).
• Se debe de controlar bien las fermentaciones, pues la liberación de amoniaco
anhidro (NH3) altera el proceso digestivo de la lombriz. • Las fibras, básicamente aportan carbono por ejemplo, la celulosa de las
camas que se usan en los corrales de bovinos y/o caballos. Se emplean para facilitar su fermentación, además, una vez finalizado el proceso de elaboración, quedan finas partículas de fibra que mejoran las cualidades agrícolas del lombrihumus (Infoagro, 2004).
Cajones de reproducción de diferentes tamaños
Pie de crie, lombriz Roja de California
Figura 3. Cajones ecológicos de reproducción y pie de cría de E. fetida (S), lombriz
Roja de California.
Se dejaron las lombrices un mes aproximadamente sin movimiento, para la
adaptación de estas. Se agregarles agua dos veces por semana, para
mantener húmedo el medio en que estas se movían, debido a las altas
temperaturas que se presentaron, donde se alcanzaron de 42 a 45 °C a la
sombra.
El día 28 de septiembre de 2002, se les agregó estiércol bovino estabilizado al
pie de cría, este ya había pasado el golpe de calor, el cual tenía un pH = 8.2; el
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pH del agua de riego 8.1, y el pH final del lombrihumus que se produjo en esta
primera parte fue de 8.3. En el proceso de consumo del alimento, se advertía el
cambio en el consumido del material tomando un color obscuro, así como la ausencia
de olores, se observaba la presencia de grumos que representaban las excretas de las
lombrices.
En un lapso de dos meses las lombrices transformaron el estiércol de su
respectivo cajón en humus. El lombrihumus obtenido se puso a secar a la
sombra y una vez seco el material se molió y posteriormente se cribo con un
tamiz del número 40 para separar o disgregar los acumulados de humus
apelmazados. Para los análisis de laboratorio se tomaron muestras de 1 kg
cribado y seco, para realizar los análisis químicos, físicos y bacteriológicos
correspondientes.
Edwards y Bohlen (1996), reportaron que la lombriz de tierra Roja de California,
es capaz de consumir su propio peso en alimento al día, de lo que 60 %
transforma en humus y 40 % lo utiliza para su mantenimiento y crecimiento.
Se estudió la cinética de la lombriz de tierra haciendo muestreos cada mes, por
un periodo de ocho meses, para observar si se estaban reproduciendo
adecuadamente en el sustrato de estiércol bovino empleado, se anotó la
presencia de cocones (Figura 4), lombrices jóvenes y lombrices adultas,
usando un microscopio estereoscópico.
Figura 4. Cocones (capullos) de lombriz Eisenia fetida (S.) en el sustrato de estiércol bovino (Pérez-Herrera, 2002).
La temperatura ambiental registrada en este período fue de 22 °C a 45 °C y
debido a esto, los cajones se tuvieron que humedecer con mayor frecuencia (2-
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3 veces por semana), se les cubrió con paja para aislar a las lombrices del
calor. También se utilizó una malla cerrada para reducir la incidencia solar
hasta en un 70 %, se combatió a la hormiga mantequera, alacrán, termita y
ratones que consumían cocones y lombrices jóvenes. Se utilizaron químicos
fuera del área de los cajones para evitar contacto con las lombrices. En
invierno se cubrió el cajón lo mejor posible ya que las temperaturas fueron muy
frías en algunas ocasiones por debajo de los 0 °C y llegando a -4 °C. Por lo que
se les agregó una cantidad adicional de paja y una cubierta plástica negra en la
parte superior para aumentar la temperatura interna del cajón y protegerlas de
los vientos fríos del norte.
Fase 2 Para la evaluación del lombrihumus en nopal verdura se utilizó el cultivar COPENA
V-1 y se diseño una serie de tratamientos de materiales humificados
comparándolos con materiales no humificados, los cuales son: estiércol bovino
sin humificar, el lombrihumus generado por Eisenia fetida (S.), estiércol bovino
más zeolita, lombrihumus más zeolita, sulfato de amonio (NH4SO4) y un testigo
absoluto (únicamente con suelo). Todos estos tratamientos orgánicos se
llevaron al equivalente de 100, 150, y 200 kg ha-1 de nitrógeno, tomando en
cuenta las cantidades de nitrógeno reportado por los análisis de laboratorio
para el estiércol bovino y lombrihumus respectivamente (Cuadro 3), donde las
cantidades correspondientes en estiércol bovino fueron: 8,264.5, 12,396.7, y
16,529.0 kg ha-1, y para el lombrihumus 5,181.4, 7,772.1, y 10,362.7 kg ha-1
respectivamente, donde aspectos similares fueron obtenidos por Vásquez-
Galindo (2005). Se utilizó zeolita como un refuerzo para mejorar el estiércol o
lombrihumus, pues Urbina et al. (2006), reportaron excelentes resultados en la
nutrición de plantas, cuando la zeolita se combina con materia orgánica,
potenciando las sustancias húmicas y fúlvicas en beneficio de las plantas. Los
tratamientos 2 y 4 del Cuadro 3, presentan 5 % de zeolita en relación a la
cantidad de la mezcla de los abonos orgánicos. Las zeolitas son minerales del
grupo de los aluminosilicatos hidratados, con estructura porosa mayor de 40 %,
que presentan alta capacidad de retención de humedad, 25 % p/p y un
intercambio catiónico de 160-200 cmol kg−1 (Qian et al., 2001). La porosidad de
las zeolitas las distingue como sustratos potencialmente apropiados para
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usarse en cultivos hidropónicos o en otras combinaciones de abonos orgánicos
(Colás et al., 2004).
El diseño utilizado fue en bloques al azar con cinco repeticiones, utilizando un
arreglo factorial con cinco fuentes (cuatro tratamientos orgánicas y una
inorgánica), con tres dosis de nitrógeno cada fuente, más un testigo absoluto,
lo que da un total de 16 tratamientos. La plantación o siembra del nopal, fue en
cubetas de plástico de 19.0 L de capacidad (29 cm de diámetro y 34.5 de alto),
formando 80 unidades experimentales, sembrando un cladodio madre por
cubeta. El sustrato se cribó primero con una malla de 10 mm para separar el
material apelmazado, así como los materiales extraños que pudiera contener.
Posteriormente se utilizó una criba más pequeña, número 40, de donde se
obtuvo un material más fino, el cual se utilizó para los tratamientos con las
mezclas ya mencionadas del experimento de nopal verdura.
Para los análisis de laboratorio se dejó una muestra de dos kg de humus seco
y cribado usando una malla No. 100. Se realizaron análisis de lombrihumus y
de un fertilizante orgánico preparado a partir del humus de lombriz y otros
materiales (Bocashi). Se utilizó el aparato de absorción atómica para el análisis
de los siguientes elementos: Fe, Zn, Pb, Cd, Mg, Mn, los cuales se realizaron
en el laboratorio de suelos y aguas de la FA-UANL, (Cuadro 4). La
lombricomposta ya terminada en su proceso por parte de Esenia fetida,
adquirió una temperatura estable, con un color marrón oscuro a negro cenizo y
carente de olores desagradables, siendo el más probable un olor a tierra
mojada.
La composición de macro y micronutrientes en Cuadro 4, se observa en el
rango de adecuados, pues si estos valores se comparan con los que exige la
Norma Oficial Mexicana son muy similares, incluyendo los metales pesados de
Cd y Pb (Cuadro 5).
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Cuadro 3. Descripción de tratamientos orgánicos, ajustando el nivel de nitrógeno por el contenido de este en el estiércol bovino o humus de lombriz.
Tratamientos Descripción: Tratamientos orgánicos Nivel de N (kg ha-1)
1 Estiércol Bovino 100 150 200
2 Estiércol Bovino + Zeolita 5 % 100 150 200
3 Lombrihumus 100 150 200
4 Lombrihumus + Zeolita 5 % 100 150 200
5 Sulfato de amonio (NH4)2SO4 100 150 200
6 Testigo absoluto (Suelo) 0
Cuadro 4. Composición química del estiércol bovino y del lombrihumus de Esenia
fetida y de una muestra del mismo formando el abono bocashi.
Componentes Estiércol Bovino Lombrihumus Bocashi pH 8.4 7.9 8.1 Humedad, % 30.25 34.00 20.00 Nitrógeno total, % 1.21 1.93 0.93 Potasio (K+), ppm 1,1100.30 1,394.43 2,001.97 Calcio (Ca2+), ppm 16,750.04 30,195.00 32,772.50 Manganeso (Mn2+), ppm 225.06 232.70 129.35 Magnesio (Mg2+), ppm 7,200.50 7,520.00 2,769.17 Cobre (Cu), ppm 2.10 1.14 0.48 Zinc (Zn2+), ppm 88.00 167.62 164.72 Fierro (Fe), ppm 2,612.00 2,847.33 2,759.83 Cadmio (Cd), ppm -- 0.85 0.53 Plomo (Pb4+), ppm -- 21.71 16.37 Na total, ppm 0.2500.00 -- --
En el Cuadro 5, se pueden observar las especificaciones fisicoquímicas que
debe reunir el humus de lombriz de acuerdo a su grado de calidad, las cuales
se detallan, de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana.
Las especificaciones microbiológicas del lombrihumus o lombricomposta no se
determinaron en este experimento, pero la Norma Oficial Mexicana las
establece en la NMX-FF-109-SCFI (2008), mencionando que para todos los
grados de calidad, el producto debe cumplir con las especificaciones
microbiológicas establecidas en el Cuadro 6, esto de acuerdo las
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especificaciones de la Secretaría de Salud vigentes para Salmonella y
Escherichia coli.
Cuadro 5. Especificaciones Fisicoquímicas del Humus de Lombriz (Lombricomposta)
NMX-FF-109-SCFI (2008).
Característica Valor
Nitrógeno total De 1 a 4 % (base seca) Materia orgánica De 20 a 50 %(base seca) Relación C/N ≤20 Humedad De 20 a 40 % (sobre materia
húmeda) pH de 5.5 a 8.5 Conductividad eléctrica ≤ 4 dS m-1 Capacidad de intercambio catiónico > 40 cmol kg-1 Densidad aparente sobre materia seca (peso volumétrico)
0.40 a 0.90 g mL-1
Materiales adicionados Ausente
Cuadro 6. Límites máximos permisibles para Especificaciones Microbiológicas, NMX-
FF-109-SCFI (2008).
Microorganismo Tolerancia (en base seca)
Escherichia coli ≤ 1000 NMP* por g Salmonella spp 3 NMP en 4 g Huevos de helmintos 1 en 4 g Hongos Fitopatógenos** Ausente *NMP = Número más probable ** Sólo será exigible a solicitud expresa de la autoridad competente.
Se utilizóel cultivar COPENA V-1 para evaluar su rendimiento en nopalito como
indicador de las diferencias entre tratamientos, el cual es de doble propósito
respecto a su consumo (este material es de doble propósito, pues produce
buen nopalito y tuna). Los riegos se efectuaron midiendo el contenido de
humedad a través de sensores a un 50 % de humedad disponible, en las
macetas del experimento. Los cortes de nopalito se dieron cada 15 a 18 días, a
los cuales se les midió las siguientes variables: Largo (X1), Ancho (X2) y
Grosor del cladodio (X3), No. de areolas de cara 1 (C1, X4), cara 2 (C2, X5) y
el No. de areolas de Cresta (CD) de nopalito (X6), Peso promedio de nopalito
(X7), No. de nopalitos por planta (X8), Área fotosintética (X9), Vol. de los
nopalitos (X10), No. total de areolas por nopalito (X11), Rendimiento promedio
por planta (X12).
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Resultados y discusión Fase 1 Establecimiento, manejo y producción de Eisenia fetida. El manejo que se dio
posterior a su establecimiento como lombricomposta fue el mismo hasta el final
del experimento. En el Cuadro 7, se puede observar que no se tuvieron
grandes variaciones en pH, pues el estiércol bovino utilizado, el agua de riego y
el lombrihumus producido, presentaron los valores de pH = 8.2; 8.1, y 8.3
respectivamente. Lo cual no requirió una corrección del pH del sustrato, pues
las lombrices lo aceptaron muy bien, y no se presentaron pérdidas en población
de las mismas.
Las lombrices en etapas juveniles y con madurez sexual no dieron el largo y
ancho ni el peso esperado, posiblemente debido a que los factores ambientales
temperatura y humedad que son determinantes para su sobrevivencia y
reproducción sacrificando de alguna manera su tasa reproductiva, así como el
de alimentarse adecuadamente.
La temperatura ambiental afectó también la postura de cocones (capullos) y
retardó su apertura y emergencia del nuevo pie de cría. Los cocones
observados presentaron forma piriforme y midieron entre 3 a 4 mm de largo por
2-3 mm de diámetro, con un color amarillo verdoso (Figura 4), y en un período
de incubación de 25 a 30 días, emergieron las primeras lombricillas. Estos
datos son muy similares a los de otros autores (Donmanuel, 2011; Shields,
1977; Infoagro, 2004; González, 2011 y Vásquez-Galindo 2005).
Cinética de la lombriz Eisenia fetida
En el Cuadro 7 se observa como el número de lombrices jóvenes fue
aumentado poco a poco durante el periodo aproximado de 100 días (28 de
Septiembre de 2000 al 05 de Enero de 2001). Se puede apreciar que la
cantidad total de lombrices casi se duplicó a través de los diferentes muestreos,
pasando de 4,809 a 7,320. Con respecto a las características morfo-
anatómicas de Eisenia fetida, se hizo un muestreo de 15 lombrices para revisar
su madurez sexual, identificando las que estaban en etapa reproductiva por la
presencia de clitelo y las de no reproductiva sin presencia de clitelo, también se
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pesaron y midieron, cuyos datos los podemos observar en el Cuadro 8. Los
datos se tomaron en este período, pues se reporta que las lombriz Eisenia
fetida comienza su madurez sexual a los tres meses de edad, sin embargo solo
cinco no mostraron clitelo y las otras diez si lo mostraron.
Cuadro 7. Concentración de datos de pH y población de lombrices Eisenia fetida (S.)
por fechas de muestreos, en sus diferentes etapas de desarrollo, sin considerar el número de cocones (capullos).
pH Número
Fecha Estiércol Lumbrihumus Agua de
riego Lombrices
jóvenes Lombrices
adultas Total
28-Sep-2000 8.2 8.3 8.1 2,184 2,625 4,089 27-Oct-2000 8.2 8.3 8.1 2,625 3,822 6,447 28-Nov-2000 8.2 8.2 8.1 DND DND DND 05-Ene-2001 8.2 8.2 8.1 3,120 4,200 7,320
DND=Dato No Disponible.
En el Cuadro 9, se presentan los análisis de madurez sexual, largo ancho y
peso, donde por las características del experimento y por lo prematuro de la
medida, no se pudo detectar la diferencia en tamaños de las lombrices con y
sin madurez sexual, con 7.22 y 7.36 cm respectivamente, considerando que a
los 31 días todavía no alcanzan el tamaño característico de la especie, los
cuales son un poco bajos, incluyendo el ancho y peso, sin embargo los C.V.
son aceptables, entre 12.00 y 13.05 % respectivamente. Se puede comentar
que las lombrices adultas con madurez sexual, alcanzan su largo máximo
después de 9 meses, así como su máximo peso promedio, de acuerdo al
tamaño y peso que otros autores mencionan. En este caso se encuentra
apenas dentro de lo normal para la especie, siendo un poco arriba de 7 cm,
pero una vez que la lombriz alcance los 9 meses de vida, entonces si puede
llegar hasta 10-12 cm. El ancho promedio obtenido es inferior a la media de la
especie que puede ser de 5 mm. (Shields, 1977; Martínez, 1997; Infoagro,
2004; González, 2011).
En general las temperaturas que se presentaron fueron extremosas, lo cual
pudo haber afectado el crecimiento de las lombrices, presentando más estrés,
tanto en verano como en invierno, considerando que se afecto la población de
lombrices, postura de capullos y la inapetencia para alimentarse debido a las
altas y bajas temperaturas de este período.
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Cuadro 8. Datos de largo, ancho, peso y madurez sexual completa e incompleta después de 100 días del experimento de Eisenia fetida.
No. Largo (cm) Ancho (cm) Peso (g) Madurez sexual
1 7.0 0.39 0.30 NO 2 7.5 0.35 0.40 SI 3 9.0 0.40 0.50 SI 4 7.6 0.39 0.39 NO 5 8.0 0.35 0.40 SI 6 6.0 0.30 0.28 NO 7 7.7 0.38 0.43 SI 8 7.5 0.38 0.38 SI 9 7.0 0.40 0.47 SI
10 7.0 0.30 0.34 NO 11 5.5 0.40 0.32 SI 12 6.0 0.35 0.37 SI 13 8.0 0.40 0.35 SI 14 7.3 0.29 0.36 NO 15 8.0 0.30 0.36 SI
Fase 2 Análisis de tratamientos de lombrihumus en nopalito. En la evaluación del
nopalito, con los diferentes tratamientos de materia orgánica, se efectuaron
ocho cortes, en fechas diferentes cada 15-18 días aproximadamente,
realizándose una comparación de medias por Rangos Múltiples Duncan. En el
Cuadro 10, se presentan las comparaciones de medias de las variables
estudiadas, explicando en su orden de aparición. Con respecto a las variables
largo, ancho y grosor de nopalito, se pude observar que las diferencias se dan
a favor del grupo de los tratamientos orgánicos (T1 al T4), comparados contra
el tratamiento 5 y 6 que son el tratamiento químico y testigo absoluto. Los
tratamientos de T1 a T4 son similares entre sí y esto coincide con los
resultados de otros investigadores que han obtenido respuestas similares,
comentando que los estiércoles y/o compostas promueven mejores
rendimientos en el nopal verdura que la aplicación de los fertilizantes químicos
(Vázquez y Gallegos, 1995; Vázquez, 2003).
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Cuadro 9. Resultados promedio de las Variables largo, ancho, peso, con lombrices de Eisenia fetida (S.), con Madurez sexual completa e incompleta, a los 31 días de establecidas.
Variable Madurez sexual
Promedio Desviación
estándar Coeficiente de variación
(CV)
Largo Completa 7.22 cm 0.8700 12.00 %
Incompleta 7.36 cm 0.9607 13.05 %
Ancho Completa 0.37 cm 0.0320 8.75 %
Incompleta 0.33 cm 0.0512 15.35 %
Peso Completa 0.44 g 0.1377 31.46 %
Incompleta 0.33 g 0.0445 13.32 %
En cuanto las areolas de la cara 1,cara 2 y de la cresta del nopal, se puede
observar que estas tres variables alcanzaron diferencias significativas, y que su
comportamiento es muy similar al del largo, ancho y grosor del nopalito, en lo
que corresponde a una mejor respuesta a la aplicación de los tratamientos
orgánicos, quedandose muy por abajo los tratamiento T5 y T6 que son el
tratamiento químico y testigo absoluto. La importancia de cuantificar las areolas
es debido a que de estas emergen los nopalitos, tunas y raices, comportandose
las areolas de la cresta en forma dominante en la Figura 5. Se puede ver como
en el cultiver COPENA VI y Duraznillo muestran estos efectois (Figuras A, B, y
C). Las areolas de la cresta pueden perder su dominancia solo cuando se tiene
un daño en estas, como en el ejemplo de la Figura 5D, se presentó una helada
de -6 oC y el cultivar COPENA F1 y V1, mostraron una brotación abundante de
nopalitos.
En el caso del peso promedio de nopalitos y número de estos, los
tratamientoas T3 y T4 con lombrihumus y lombrihumus + Zeolita
respectivamente, salen un poco mejor calificados que los tratamientos T1 y T2,
cuando se aplica estiercol y Zeolota respectivamente. En el caso de los
nopalitos que emergen de la cresta, estos dependen mucho de los nopalitos
que brotaron anteriormente, así como de la forma en que se da la maniobra de
cosecha de estos, pues un corte que se da en un área mayor del cuello del
nopalito, se lleva muchas areolas lo que reduce la aparición de los futuros
nopalito.
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A. Nopalitos emergidos de areolas de la
cresta del cultivar COPENA V1
B. Tunas emergidas de areolas de la cresta del
cladodio del cultivar Duraznillo
C. Raices emergidas de areolas de cara
1 y 2 del cultivar COPENA V1.
D. Nopalitos emergidos de areolas de cara 1 y 2
del cultivar COPENA F1 y V1 debido al daño apical de helada -6o C.
Figura 5. Dominancia apical de brotes de cresta en nopalitos y/o tunas en COPENA F1 y V1 y cultivar Duraznillo.
En el área fotosintética, el volumen de los nopalitos y el número total de areolas
por nopalito, los tratamientos orgánicos (T1, T2, T3, y T4) son muy similar entre
si pero con diferencias claras en forma general con los tratamientos de
aplicación de nitrógeno química y el testigo absoluto (T5 y T6) respectivamente.
En el Cuadro 10 se puede observar que para la variable rendimiento de
nopalito por planta (variable X12), el más elevado se alcanzó con el T3 o sea
lombrihumus de bovino sin zeolita alcanzando 214.97 g que equivale a 68.79 t
ha-1 de nopal verdura durante un año, teniendo en cuenta ocho cortes y una
densidad de siembra de 40,000 plantas por hectárea, siguiéndole el T2
formado por estiércol bovino + zeolita llegando a 210.01 g, después le siguió el
T1 de estiércol bovino sin zeolita con 198.10 g, y finalmente T4 lombrihumus +
zeolita, con 182.01 g, siguiendo los tratamientos no orgánicos T6 y T5 testigo
absoluto con 140.46 g, y aplicación de sulfato de amonio, que obtuvo los
rendimientos más bajo. Datos muy similares sobre la dosis de humus de
lombriz a aplicar son reportados por González (2011) en el Cuadro 12.
Daño por helada
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Cuadro 10. Comparación de medias por rangos múltiples de Duncan de los
tratamientos en función de las variables estudiadas en nopal verdura.
Trat. Descripción tratamientos X1
(Largo, cm) X2
(Ancho, cm) X3
(Grosor, mm) X4
(No. Areolas, C1)
1 Estiércol Bovino 19.91 a 9.57 ab 8.42 ab 44.76 a 2 Estiércol Bovino+Zeolita 5 % 19.23 a 9.53 ab 8.23 ab 44.72 a 3 Lombrihumus 18.82 a 9.52 ab 8.56 a 42.60 ab 4 Lombrihumus + Zeolita 5 % 19.02 a 9.88 a 8.42 ab 41.83 ab 5 Sulfato de amonio NH4)2SO4 17.25 b 9.36 ab 7.89 b 38.18 c 6 Testigo absoluto (Suelo) 16.42 b 8.89 b 8.41 ab 37.55 c
Cont…. Cuadro 10.
Trat.
X5 (# Areolas, C2)
X6 (# Areolas, Cresta (CD)
X7 (Peso ẋ nopalito, g)
X8 (No. nopalitos)
X9 (Área fotosintética,
cm2)
1 46.14 a 61.36 a 115.00 a 1.84 ab 194.98 a 2 45.11 a 59.80 ab 103.27 ab 2.12 a 187.25 ab 3 42.78 b 58.36 b 108.05 ab 2.14 a 180.81 ab 4 42.60 b 58.00 b 111.67 a 1.73 ab 190.50 a 5 38.95 c 54.75 c 91.45 bc 1.51 b 163.48 bc
6 37.68 c 54.45 c 80.56 c 1.67 b 147.41 c
Cont…. Cuadro 10.
Trat. X10 (Vol.
Nopalito, cm3) X11 (No.
Areolas por nopalito)
X12 (Peso nopalitos, g por planta)
Rendimiento (t ha-1, 40,000 plantas)
1 1674.10 a 152.25 a 198.10 a 63.39 2 1555.60 ab 149.63 a 210.01 a 67.20 3 1557.10 ab 143.74 b 214.97 a 68.79 4 1596.60 a 142.44 b 182.01 ab 58.24 5 1300.60 bc 131.88 c 132.81 c 42.50 6 1233.80 c 129.68 c 140.46 bc 44.95
Se corrieron algunos análisis de correlación entre variables, destacándose una
fuerte relación entre el peso promedio de nopalito (X7) y el volumen
fotosintética en cm3 (X10) del mismo alcanzando una r de 0.8661, siendo ésta
un poco mayor que cuando la correlación se corrió con el área fotosintética en
cm2 (X9) dando un valor de r= 0.8105 (P ≤ 0.0001) para ambos casos.
Análisis de niveles de nitrógeno En el Cuadro 11, se puede observar que el comportamiento de las variables
que definen los aspectos morfológicos en este estudio, presentaron
comportamiento similares a partir de los 100 y hasta los 200 kg ha-1 de
nitrógeno, en este caso la variable del rendimiento de nopalito por planta (X12),
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el que corresponde al Testigo de 0 kg.ha-1 fue el más bajo, con 140.46 g por
corte, y sumando en ocho fechas de cortes 1123.68 g por planta, dando un
rendimiento comercial para una plantación con 40,000 plantas por hectárea de
44.95 t ha-1, le siguió el nivel de 150 kg.ha-1 de nitrógeno; con 183.61 g corte-1,
sumando en un total de los ocho cortes 1469.12 g, (58.76 t ha-1), después fue
el nivel de 100 kg ha-1 de nitrógeno, con 187.57 g por corte, obteniendo un
rendimiento en ocho cortes de 1500.56 g por planta (60.02 t ha-1), y finalmente
el rendimiento más alto fue el nivel de nitrógeno de 200 kg ha-1, con 206.38 g
corte-1, sumando en ocho cortes 1651.04 g de nopalito por planta (66.04 t ha-1).
Los rendimientos en este experimento fueron similares a los que se producen a
nivel nacional que van de 40 a 65 t año-1, los cuales han sido reportados por
varios autores (Flores-Valdez et al., 1995; Fernández et al., 1990; Vázquez y
Gallegos, 1995; González, 2011).
Cuadro 11. Comparación de medias por rangos múltiples de Duncan, respecto a su
contenido de nitrógeno en función de las variables estudiadas en nopal verdura.
Nivel (N kg ha-
1)
X1 (Largo, cm)
X2 (Ancho, cm)
X3 (Grosor, mm)
X4 (# Areolas, C1)
X5 (# Areolas, C2)
O 16.42 b 8.88ab 8.41a 37.55 b 37.68 b 100 18.95a 9.56ab 8.50a 42.53a 42.8a 150 18.88a 9.49ab 8.43a 42.17a 42.86a 200 19.28a 9.76a 8.06a 44.01a 45.30a
Cont…. Cuadro 11.
Nivel (N kg ha-1)
X6 (# Areolas
Cresta, CD)
X7 (Peso ẋ nopalito, g)
X8 (No. nopalitos)
X9 (Área fotosintética,
cm2)
X10 (Vol. Nopalito,
cm3)
O 54.45 b 80.56 b 1.67 a
147.41 b 1233.80 b 100 59.22 a 107.88 a 1.87
7 a 184.83 a 1589.60
a 150 58.17 a 58.17 a 1.81 a
181.67 a 1535.40a 200 59.31 a 107.28 a 2.01
a 147.41 a 1562.00
a Cont…. Cuadro 11.
Nivel (N kg ha-1)
X11 (No. Areolas, por nopalito)
X12 (Peso nopalitos, g por planta)
Rendimiento (t ha-1, 40,000 plantas)
O 129.68 b 140.46 b 44.95 100 144.55 a 187.57 a 60.02
150 143.20 a 183.61 a 58.76 200 129.68 a 206.38 a 66.04
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Cuadro 12. Dosis de humus de lombriz normalmente empleadas en aplicaciones a diferentes cultivos (González, 2011).
Cultivo Dosis
Praderas 800 g m-2 Frutales 2 kg árbol-1 Hortalizas 1 kg m-2 Céspedes 0.5-1 kg m-2 Ornamentales 150 g planta-1 Semilleros 20 % Trasplante 0.5-2 kg árbol-1 Recuperación de tierras 2500-3000 L ha-1 Setos 100-200 g planta-1 Rosales y leñosas 0.5-1 kg m-2
Nota: Un litro de humus al 50% de humedad equivale a 0.54 kg de m.s.
Como se puede observar, el nivel que sumó el máximo rendimiento a través de
los ocho cortes efectuados, fue la dosis de 200 kg ha-1 de nitrógeno obteniendo
1651.04 g de nopalito por planta, aunque estadísticamente todos los niveles
fueron iguales, a excepción del testigo de 0 kg ha-1 de nitrógeno. Por tanto, se
sugiere aplicar el tratamiento correspondiente a 100 kg ha-1 el cual fue el nivel
de nitrógeno más bajo que se evaluó. Los rendimientos alcanzados en este
experimento fueron satisfactorios, lo que puede mejorar la oferta del nopal
verdura en el mercado y así entusiasmar a los consumidores para mejora del
consumo anual percapita que es de 6.35 kg para México (Inteligencia
Comercial, 2005).
Respecto al número de areolas en la cresta del nopalito (X6) se puede
comentar que el nivel de 0 kg ha-1 de nitrógeno, alcanzo a tener 54.45 areolas
por nopal por corte, lo que indica el numero potencial de nopalitos que se
puede llegar a tener, siendo diferentes estadísticamente a los nivel de 150,
100, y 200 kg.ha-1pero estos fuero iguales entre si, el nivel de 150 kg ha-1
alcanzo 58.17 areolas por nopalito y corte, después el nivel de 100 kg.ha-1de
nitrógeno con 59.22 areolas, siguiéndole el nivel de 200 kg ha-1 de nitrógeno
con 59.31 areolar promedio por nopalito y corte. Con respecto a los 2 grupos
Duncan generados estadísticamente, se puede comentar que los niveles de
100, 150 y 200 kg ha-1de nitrógeno que obtuvieron a través de la aplicación de
estiércol y humus de lombriz, fueron suficientes como para generar las
diferencias con el testigo de 0 kg ha-1 de nitrógeno, coincidiendo con los
resultados del rendimiento en nopalito, por lo que se sugiere aplicar el nivel de
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nitrógeno más bajo de los tratamientos aplicados. Por otra parte los
tratamientos T2 y T4 donde se aplico la mezcla del 5 % de zeolita al estiércol
bovino y al humus de lombriz, no pareciera mejorar el rendimiento de nopalito,
lo que probablemente se debió a que estos tratamiento aportaron suficientes
nutrimentos a las plantas, sin poderse destacar la alta capacidad del
intercambio iónico de este aluminosilicato hidratado.
Conclusiones y recomendaciones
En cuanto a la cinética de la lombriz de tierra Eisenia fetida con madurez
sexual, se observo que bajo las condiciones ambientales de Marín N.L. el largo
que pudieron alcanzar fue de 7.3 a 8.5 cm y un ancho de 0.30 a 0.40 cm
respectivamente, y que la población que se alcanzo fue de 7,320 individuos en
cajones de 0.2 m3, siendo 3,120 jóvenes y 4,200 adultos con madurez sexual.
1) La aplicación de zeolita al estiércol y humus de lombriz no mejoro su
transformación para la producción de nopalito.
2) Con respecto a la producción de nopal verdura, se puede concluir que el
lombrihumus fue más eficiente para estimular el rendimiento en nopal
verdura, comparándolo con el estiércol bovino y los fertilizantes
comerciales como el sulfato de amonio (NH4)2SO4.
3) En cuanto al número de areolas, los niveles de nitrógeno de 100, 150 y
200 kg ha-1 aportados a través de estiércol bovino y humus de lombriz no
alcanzaron a detectar diferencias estadísticas entre estos y con respecto a
las fechas de corte, se observaron diferencias progresivas del primero al
quinto corte, siendo esto normal en el avance del ciclo.
4) Se encontró una alta correlación entre el peso promedio de nopalito y el
volumen fotosintética en cm3, siendo esta correlación un poco mayor que
cuando el peso de nopalito se relaciona al área fotosintética cm2 pues el
volumen incluye las areolas de la cresta del nopalito, las cuales tienen
dominancia apical y es de donde se tiene la mayoría de brotes.
5) Se recomienda evaluar la residualidad de las aplicaciones de estiércol de
bovino y lombrihumus por más de un año, pues debido a la menor
concentración de nitrógeno del estiércol bovino, se deben incrementar las
dosis, lo que puede mejorar las características físicas del suelo, sin
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embargo se puede incrementar la cantidad de sales en este.
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