Estudio Fertilizantes de la caña de azúcar

Auspiciado por
SAN VICENTE
PRODUCTIVO
Programa de Apoyo al Proceso
Productivo en el
Departamento de San Vicente.
FINANCIADO CON FONDOS DE LA
UNION EUROPEA
ESTUDIO SOBRE LA PRODUCCION DE FERTILIZANTES A PARTIR DE LOS DERIVADOS
DE LA CAÑA DE AZUCAR
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
Presentación
El presente documento es el resultado de una consultoría solicitada por la Asociación de
Productores Agroindustriales Orgánicos de El Salvador (APRAINORES) y financiada con
fondos de la Unión Europea a través del Programa de Apoyo al Proceso Productivo en el
Departamento de San Vicente/ Los consultores a cargo del proyecto, Agustín Cabello y
Gustavo Saura, especialistas en agronomía y biotecnología respectivamente, fueron
contratados por la Fundación para la Innovación Tecnológica Agropecuaria (FIAGRO). La
consultoría se realizó durante los meses de marzo y abril de 2004 y los resultados se reflejan
en el siguiente análisis, estructurado así:
Contenido
I, Actividades Realizadas...3
II. Resultados y Observaciones..4
III. Manual de Producción y Técnicas de Laboratorio..5
Anexo I...32
Anexo 2...44
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
2
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
I. Actividades realizadas
En el período comprendido entre el 26/03/04 y el 21/04/04 los señores Ing. Agustín Cabello y
el Ing. Gustavo Saura realizaron un grupo de actividades de capacitación teórica y práctica
en relación con la producción de fertilizantes orgánicos a partir de cachaza, bagazo y ceniza
provenientes del Ingenio Jiboa así como de estiércol vacuno de procedencia local.
Las actividades realizadas fueron las siguientes:
¾ Impartición de conferencias sobre las bases teóricas de la producción y uso de abono
orgánico (compost).
¾ Producción de aproximadamente cuatro toneladas de compost a partir de diferentes
proporciones de mezcla de los materiales antes citados.
¾ Medición de los parámetros que determinan el desarrollo del proceso (temperatura,
humedad y PH)
¾ Valoración preliminar del uso de lombrices como una forma de lograr un producto final
más acabado y de mayor valor agregado.
¾ Entrega de documentación técnica relativa a la composición y propiedades de la cachaza
y el bagazo de caña.
¾ Elaboración de un manual de producción de compost que consta de aspectos técnicos,
ejemplos prácticos de cálculo de proporciones de mezcla y descripciones de las técnicas
de análisis químico empleadas en la evaluación de fertilizantes orgánicos.
¾ Elaboración de un estudio de viabilidad técnico-económico sobre la producción de
compost.
¾ Valoración del uso de compost en la producción de marañen orgánico. Visita a la
plantación de la Isla de Montecristo ubicada en el estero del Río Lempa.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
3
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
II. Resultados y observaciones
¾ La asistencia a las actividades teórico-prácticas presentó un promedio de 10 personas
representantes de los productores de marañón orgánico agrupados en SAMO y de la
cooperativa de ex trabajadores del Ingenio Jiboa.
¾ Se logró reproducir en condiciones rústicas el proceso de producción de compost con
mediciones frecuentes de temperatura y PH. La humedad fue controlada de forma visual
dado que en condiciones de campo no es posible su determinación analítica.
¾ Aunque se realizó una visita a un pequeño productor local de abono de lombrices a partir
de estiércol y se esbozó un esquema experimental de producción utilizando cachaza,
éste no se logró materializar por falta de tiempo para garantizar la disponibilidad de las
cajas de cultivo a pequeña escala.
¾ Se evaluaron dudas acerca del procedimiento del cálculo de humedad y de la relación
C:N para la preparación de la mezcla esencial.
¾ Se señaló la conveniencia de la utilización de follaje de marañen descompuesto
disponible en gran cantidad en la Isla de Montecristo como un componente para la
formulación de humus de lombriz por parte de los productores de marañón.
¾ La aplicación de compost en la plantación existente de la Isla de Montecristo, por la alta
presencia de materia orgánica en el suelo y la edad promedio de los árboles (que
sobrepasa los 25 años) no tendría un efecto beneficioso de importancia. Esta plantación
requiere sobre todo otras atenciones aerotécnicas (poda, tala y rebrote de árboles viejos,
control de plagas, etc.). El uso de compost en este tipo de frutales perenne se
recomienda fundamentalmente al momento de la siembra y durante los 3-5 primeros
años en dependencia de la fertilidad del suelo en dosis de 1 qq/planta.
¾ La capacitación logró los objetivos previstos originalmente, ya que se consiguió que los
participantes asimilaran la tecnología de producir compost mediante el método de
"aprender-haciendo.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
4
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
III. Manual de Producción y Técnicas de Laboratorio
1. Introducción
Es conocido que una gran cantidad del material orgánico que se produce durante la
fotosíntesis en las plantas es eventualmente degradada por la acción microbiológica y
almacenada en forma de humus en los suelos.
Este proceso natural de degradación toma lugar en la naturaleza de forma espontánea,
caracterizándose por sus bajas velocidades y su ocurrencia en la superficie de los suelos, a
temperatura ambiente y preferiblemente en condiciones aerobias.
Mediante el desarrollo de proceso de compostaje es posible acelerar considerablemente la
biodegradación y biotransformación del material orgánico, obteniéndose productos de
propiedades agrobiológicas más favorables que las del material de partida. Las
transformaciones que aquí tienen lugar presentan ciertos aspectos en común con los
mecanismos de humificación en el medio natural y se diferencian fundamentalmente por la
ocurrencia de unas condiciones ecológicas menos complejas, la ausencia de un sustrato
mineral predominante y la duración mucho más reducida del proceso.
La formación de humus y en especial de ácido húmico, tiene un efecto altamente beneficioso
en los suelos; entre sus principales características se encuentran las siguientes:
¾ Son estables y resistentes a la biodegradación del suelo y consecuentemente a la
descomposición microbial.
¾ Le imparten buenas propiedades físicas al suelo, lo que implica, mejor aireación y menos
compactación. Esto permite a las raíces de las plantas absorber el oxígeno requerido
para la respiración.
¾ El agua en exceso drena mejor, evitando condiciones anaeróbicas en la zona radicular.
¾ Eleva la capacidad de intercambio catiónico del suelo, lo que influye grandemente en la
nutrición de la planta.
¾ Tienen cantidades balanceadas de los principales elementos de la nutrición de las
plantas: nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio. Por la acción microbial estos
elementos son lentamente absorbidos por las plantas.
¾ Bajo su influencia, un gran número de sustancias orgánicas son producidas
(fitohormonas), las que son tomadas por las plantas y consecuentemente estimulan su
producción y reproducción.
¾ La materia orgánica y las húmicas en particular tienen un efecto depresor en el
crecimiento de los microorganismos responsables de causar enfermedades en las
plantas.
¾ La materia orgánica en el suelo hace posible la fijación del nitrógeno atmosférico. Por su
parte/ la presencia de los fertilizantes con nitrógeno inorgánico en el suelo, permite el
crecimiento preferencial de microorganismos capaces de capturar el nitrógeno del aire. El
suelo es entonces enriquecido con este elemento siendo equivalente a una fertilización
biológica.
¾ La materia orgánica incrementa la acción de los fertilizantes inorgánicos. Se ha
demostrado que los fertilizantes inorgánicos aplicados en e\ suelo son asimilados
parcialmente por la planta por numerosas razones. Con la acción de los microorganismos
que solubilizan la materia orgánica en el suelo, los macro y micro elementos se hacen
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
5
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
disponibles y son asimilados por la planta según sus necesidades. Este efecto significa
una reducción del fertilizante a emplear.
El proceso de composteo ha sido una práctica milenaria en la China y de hecho se considera
el factor fundamental que permitió que la agricultura en ese país soportara históricamente
sus altísimas densidades de población.
Ya en el siglo XX, hace aproximadamente 60 años, se desarrolló el primer proceso industrial
en la India con el nombre de Indoxe por la localidad donde se implantó, y de forma
simultánea en la China y otros países comenzó a industrializarse las diferentes alternativas,
mientras que Europa (Italia, Holanda, etc.) y Estados Unidos dedicaron esfuerzos en la
mecanización del proceso.
En la actualidad constituye una práctica generalizada en todos los países y especialmente en
los desarrollados, tanto para el procesamiento de residuales urbanos y desperdicios, como
para los residuos agroindustriales, valorándose su potencialidad por su doble carácter:
beneficiar la agricultura y conservación del medio ambiente.
El incremento del interés del mercado en productos agrícolas "orgánicos" cuyo precio es más
alto que el de los productos convencionales, constituye un factor adicional de interés para la
producción y empleo de compost.
2. Fuentes de Materias Primas
El proceso de composteo ha sido empleado en el mundo con un número muy variado de
materias primas, dependiendo de las características y disponibilidades locales.
Para estos propósitos han sido utilizados los lodos residuales de tratamiento anaeróbico, los
residuos vegetales como la paja de trigo, residuos de remolacha, aserrín, desechos de
plantas procesadoras de vegetales, aguas albañales municipales, excretas, etc.
En El Salvador la agroindustria azucarera es sin duda, un suministrador importante de
materias primas ya que representa una serie de ventajas que la hacen altamente atractiva:
Procesa una materia prima agrícola, por lo que parte de los componentes del suelo se
encuentran en los subproductos o desechos industriales, es decir: la cachaza, el bagazo y
cenizas del ingenio; ofrece la posibilidad de tener cercana a la industria los estabulados de
ganado que pueden aportar valiosas excretas de estos animales.
Existen además toda una serie de materias primas composteables que pueden constituir
soluciones locales o regionales, como por ejemplo las vinazas de destilerías, los que por su
parte tanto en materia orgánica, como nitrógeno, son una opción atractiva, siempre y cuando
se garantice un enfriamiento parcial de los mismos (<35 °C) (o durante la transportación)
para evitar la muerte térmica de los microorganismos del resto de las materias primas al
inicio del proceso.
Los residuos agrícolas de la cosecha de la caña (paja y cogollo) constituyen otra materia
prima de origen cañero que puede ser utilizada en la producción de compost.
La composición promedio de los materiales a compostear aparece en la Tabla No. 1.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
6
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
Tabla 1. Composición Media de Algunos Materiales Cañeros Utilizables para la
Elaboración de Compost.
MATERIAL
%
Humedad
M.O
C
CONTENIDO MEDIO EN % BASE SECA
N
P2 O 5
K2O
Cachaza
80,0
80
44,4
1,50
1,80
0,30
29,6
Bagazo
Mosto de
destilería
Estiércol
vacuno
Paja de
caña
50,0
90
50,0
0,20
0,10
0,87
128,2
94,5
76
42,2
12,7
2,70
36,5
3,33
70,0
82
45,5
1,9
1,50
2,0
23,94
40,0
94
52,2
0,35
0,20
1,25
149,14
REL. C:N
3. Criterios a Considerar en el Proceso de Composteo
El proceso de composteo se desarrolla con una flora microbiana muy compleja, variada y
característica de cada una de las etapas. Se plantean cuatro etapas fundamentales:
¾ MESOFÍLICA
¾ TERMOFÍLICA
¾ ENFRIAMIENTO
¾ MADURACIÓN
Durante la primera se produce el desarrollo de la flora mesófila con el concomitante aumento
de la temperatura y disminución del pH. En la etapa termofílica se desarrollan temperaturas
elevadas por la acción biológica de las bacterias formadoras de esporas y actinomycetos,
llegando a alcanzar hasta 60 y 70 °C.
Una vez que comienza a agotarse el material biodegradable, se produce el enfriamiento y
por último durante la maduración (que se desarrolla en un ambiente mesófilo) se producen
complejas reacciones de condensación que conducen a compuestos estables y complejos,
conocidos como humus y preferentemente ácidos húmicos.
Para el éxito de este proceso (aparentemente fácil y poco complejo) se hace necesario tener
en cuenta una serie de factores que tienen incidencias muy particulares y que de su estricto
balance y control dependerá el resultado final.
Estos son:
3.1. Tamaño de partícula
Con vistas a acelerar el proceso de degradación biológica se hace necesario una
preparación previa de estos materiales a compostear para disminuir el tamaño de partícula.
En el proceso de la agroindustria azucarera se refiere a la paja de caña ya que los demás
materiales presentan un tamaño adecuado.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
7
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
Un pequeño tamaño inicial de partícula contribuye a una rápida descomposición del sustrato
ya que conlleva a una mayor área superficial para el ataque microbiano.
Por otra parte la disminución excesiva del tamaño de partícula trae como consecuencia la
disminución de los espacios Ínter-tidales, lo que dificulta la difusión del Oz y el COz.
Por todo lo anterior se hace necesario establecer una relación de compromiso entre el área
superficial que favorezca la degradación y el tamaño de partícula que garantice una
aireación eficiente, sobre todo cuando se trabaja en pilas con aireación natural.
Los tamaños de partícula que se recomiendan oscilan entre 1, 3 y 5 cm, aunque existen
experiencias japonesas donde se emplea paja de trigo sin picar pero aumentando la
humedad en el proceso.
Con paja de caña es necesario profundizar al respecto.
Cuando se trabaja con sistemas de aireación forzada y agitación mecánica se utilizan
tamaños de partículas pequeños y en los sistemas de aireación natural los tamaños de
partícula se acercan al límite superior.
3.2. Relación C/N
Uno de los parámetros más importantes a tomar en consideración para la elaboración del
compost es la relación C/N ¡nidal. Para ello es necesario determinar la relación C/N de cada
una de las materias primas que se dispone (partiendo de resultados de análisis químicos que
se hayan efectuado o de análisis promedios que aparecen en este Instructivo en el acápite II.
Fuentes de materias primas.) Una vez establecidas estas relaciones, se fijarían las
condiciones de cada material que garanticen una relación C/N alrededor de 35.
Es imprescindible partir de una relación C/N ¡nidal óptima porque ésta influye fuertemente en
la calidad final y duración del proceso. Así una relación C/N alta (>40) implicaría que los
microorganismos tendrían que pasar por innumerables ciclos de vida, hasta que se alcance
una relación C/N entre 15 y 18, lo que trae como consecuencia un alargamiento innecesario
del proceso y un bajo rendimiento en compost. Por otro lado una relación inicial C/N muy
baja (<25) provocaría una pérdida de N excesiva en forma de amoníaco, debido a las
condiciones del proceso, como son la elevada temperatura y valores de pH alcalinos.
La relación C/N va variando durante el proceso, disminuyendo aceleradamente durante el
primer mes, ya que es en este período donde son utilizados los compuestos más fácilmente
biodegradables. Posteriormente continúa bajando pero de forma más lenta, hasta alcanzar
valores de 15-18 cuando el proceso ha finalizado.
3.3. Humedad
Todos los microorganismos requieren de cierta cantidad de agua para su metabolismo,
además ésta es usada como vehículo de transporte de nutrientes y productos desecho. El
ajuste de esta variable en el sistema tiene especial significación ya que los valores muy bajos
afectan el metabolismo celular e inhiben el proceso, mientras que los más altos conllevan a
la acumulación de agua en las cavidades intersticiales dificultando la difusión de 02 y
favoreciendo así las condiciones de anaerobiosis, lo que disminuye considerablemente la
velocidad de degradación.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
8
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
En general la humedad del compost oscila entre 60 y 80, recomendándose para las pilas de
aireación natural valores de humedad inicial de 60-65; mientras que para sistemas de
aireación forzada se sugieren valores hasta cercanos al 80.
Durante el desarrollo del compost existen pérdidas de agua producto de la evaporación por
el calor biológico de los microorganismos, así como también por arrastre durante el proceso
de aireación. Estas pérdidas no controladas pueden llevar a un resecamiento significativo del
material, de ahí que se haga necesario controlar esta respuesta periódicamente y adicionar
agua sobre todo en la etapa termofílica para garantizar humedades cercanas al 60. Este
ajuste de humedad no se hace necesario cuando comienza el enfriamiento del compost, en
donde va ocurriendo una pérdida de humedad hasta valores cercanos al 30 al final del
proceso.
3.4. Aireación
Para la elaboración de un buen compost es necesario mantener un adecuado suministro de
aire en el sistema, sobre todo en la etapa termofílica. La misma tiene como objetivo:
suministrar 0-¿ para la degradación biológica, controlar la temperatura del proceso y eliminar
humedad de la masa de compost. Sin embargo es necesario un control de esta variable pues
una aireación excesiva puede llevar a la desecación del material y la consiguiente
disminución de la temperatura a valores por debajo de los deseados, con un efecto negativo
en la actividad microbiana.
Para llevar a cabo la aireación se utiliza un variado número de sistemas. En el caso de los
reactores cerrados con aireación forzada se utilizan sensores que funcionan con controles
On-Off de tiempo o por temperatura, mientras que en las pilas se utiliza tanto la aireación
forzada (con distribuidores de aire en su parte interior) como la aireación natural mediante el
volteo de la masa del compost con frecuencia semanal, durante todo el proceso de
elaboración. En el caso de esta última se pueden emplear tanto maquinarias especialmente
diseñadas al efecto o alzadoras forradas con pala frontal rígida.
3.5. Inoculación
Todos los materiales que van a ser composteados, y siempre que sean formulados
correctamente, poseen un gran número de bacterias, actinomycetos, hongos, levaduras, etc.,
así como cantidades de nutrientes suficientes para que se lleve a cabo el proceso.
Con el objetivo de disminuir el tiempo de elaboración se proponen diferentes alternativas de
inoculación. La primera consiste en la adición de compost maduro al material inicial con el
objetivo de disminuir el tiempo de activación de la flora natural. Otra alternativa es la
utilización de inocules comerciales los que consisten en una amplia gama de hongos,
bacterias, algas verde-azules, enzimas y actinomycetos. La utilización de este inoculo, se
plantea que tiene una serie de ventajas, entre las más importantes están:
¾ Provocar una acelerada elevación de la temperatura, la cual se mantiene durante la
etapa termofílica, independientemente de la aireación y las condiciones ambientales
adversas.
¾ Reduce al mínimo el olor durante la producción del compost.
¾ Una rápida descomposición controlada que conlleva a la producción de un compost
terminado estable, rico en humus y microflora, en un término de 5 a 8 semanas.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
9
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
A pesar de lo anteriormente planteado la inoculación o no de los materiales, es un tema
ampliamente debatido, ya que existen autores que plantean la efectividad del inoculo sólo en
caso que la microflora salvaje sea incapaz de desarrollarse rápidamente y otros que plantean
que no existe diferencia entre los resultados obtenidos con y sin inoculación del compost,
aspectos éstos que en definitiva la práctica nos dará las definiciones en nuestras
condiciones.
Por el momento se ha demostrado que las materias primas de la Industria Azucarera y por
supuesto favorecido con la adición de excretas, son adecuadas por sí solas para el
composteo. Se trabaja de forma paralela en el desarrollo y evaluación de efectividad de
inoculantes.
3.6. Alternativas de elaboración
Para el proceso de composteo existen diferentes alternativas que se plantean para su
elaboración en función de las características locales, posibilidades de instrumentación,
intensidad que se desee, recursos económicos que se dispongan, etc.
Es posible el desarrollo del proceso de forma acelerada en reactores cerrados con agitación
y aireación forzada. Ejemplo de ellos son los digestores cilindricos, tanques rectangulares y
cilindricos, en los que el tiempo promedio de retención oscila entre 3 y 6 días.
Es bueno aclarar que en este tipo de procesos la flexibilidad es muy pequeña, por lo que es
necesario ajustarse estrictamente a las condiciones del proceso para la obtención de un
producto final con la calidad esperada.
La disposición en trincheras es otra alternativa para compostear los residuos, muy empleada
en la pequeña escala. En este caso la aireación se lleva a cabo de forma natural y el proceso
es mucho más largo. Las dimensiones de las mismas están en función de garantizar una
temperatura óptima, evitando tanto el sobrecalentamiento (exceso de tamaño) como la
pérdida de calor es en mayor en escala.
La utilización de pilas es de todas, la variante más extendida por su versatilidad de empleo,
recomendándose de ser posible, la construcción de una superficie pavimentada o lo más
plana posible que facilite la aireación, la que se realiza de forma natural por el volteo, ya sea
de forma manual o mecanizada.
3.7. Tiempo de duración del compost
Independientemente del tipo de procesos que se lleva a cabo existen factores inherentes a la
formulación del compost que pueden alargar su duración: Ej. Una relación C/N muy elevada,
humedades extremas, aireación deficiente, incrementos de temperatura, etc.
De las 4 etapas que caracterizan el compost, (mesofílica, termofílica, enfriamiento y
maduración), las 3 primeras pueden acelerarse considerablemente mediante una formulación
adecuada y el control del proceso, adición de inoculo, así como el empleo de sistemas
intensivos en reactores controlados. Un ejemplo de este tipo de proceso es el sistema Daño,
el cual consta de cilindros rotatorios con aireación y temperaturas controladas, donde la
digestión se lleva a cabo en aproximadamente 5 días. Si por el contrario la elaboración tiene
lugar en pilas con aireación natural puede demorar entre 2 y 3 meses.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
10
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
La última fase o maduración es la más larga. La misma tiene lugar a temperatura ambiente y
en presencia de microorganismos mesófílos, de ahí que la generación de calor sea muy baja.
Durante este período ocurren complejas reacciones secundarias de condensación y
polimerización que dan lugar al humus final.
Aunque se hace necesario tomar en consideración los criterios de maduración del compost
para considerarlo apto para su uso, el tiempo promedio de duración oscila entre 2,5 y 4
meses.
A pesar de lo anterior existen prácticas en el mundo, donde se aplica el compost no
totalmente terminado, es decir en un término entre 1,5 y 2 meses.
3.8. Criterios de maduración
Resulta conveniente aclarar que la utilización de un compost con insuficiente grado de
maduración, puede traer resultados desfavorables al suelo, en vez de contribuir a su
fertilidad.
Aunque no se ha desarrollado ningún método universal para determinar la madurez de un
compost, existen una serie de determinaciones físico-químicas que son empleadas con estos
propósitos. Entre ellas están:
• Relación C/N
La relación C/N óptima oscila alrededor de 35. Durante el proceso (y especialmente en las
primeras etapas) ocurre una disminución de esta variable hasta alcanzar al final del proceso
valores constantes entre 15-18.
Esta determinación constituye sin dudas la de más fácil implementadón en nuestras
condiciones actuales.
• Nitrógeno
El grado de madurez puede medirse de forma indirecta atendiendo a la forma en que se
encuentra el nitrógeno en el compost. Durante el proceso y después de un incremento inicial,
el N-amoniacal tiende a disminuir, siendo al final del proceso alrededor de un 15 del total.
• Pérdida de peso
Durante el proceso de composteo se degrada gran parte de la materia orgánica,
principalmente azúcares, hemicelulosa y celulosa, fundamentalmente los primeros 30-40
días. La velocidad de pérdida de peso es de alrededor de 2 diaria, disminuyendo con el
tiempo hasta valores muy bajos durante la maduración. Al final el peso del material es entre
40 y 50 el peso seco inicial.
• Variaciones de pH
Conociendo las variaciones del pH durante la elaboración del compost es posible determinar
las diferentes etapas del proceso. Durante la etapa mesofílica los valores de pH son de 55,5; mientras que en la etapa termofílica toman valores alcalinos del orden 8-9 pero con la
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
11
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
liberación de amoníaco durante esta etapa comienza a bajar hasta llegar a valores entre 7 y
8 en el compost ya maduro.
• Relación ácido húmico/ácido fúlvico
La relación entre los ácidos húmicos y fúlvicos es uno de los parámetros más utilizados para
medir el grado de madurez del compost. Se plantea que durante el proceso la relación va
aumentando hasta alcanzar valores mayores que 1 en el compost maduro debido a una
disminución del ácido fúlvico, aunque los valores de humus total permanecen prácticamente
constantes.
Independientemente de los diferentes criterios de maduración que se emplean, se considera
que la relación C/N debe ser recomendada por su más fácil implementación práctica y mayor
precisión.
4. Ejemplos de Elaboración de Compost
EJEMPLO 1. Considerando la elaboración de un compost de 100 ton. de material inicial.
Composición inicial (base fresca)
Cálculo de la humedad
Cachaza
Paja
Estiércol
Total
CACHAZA
85%
PAJA
7%
ESTIERCOL
8%
Aporte (%)
85 % x 0.70 (H) =
7 % x 0.40 (H) =
8 % x 0.70 (H) =
59.5
2.8
5.6
67.9 %
Cálculo de la relación C:N
Cálculo del carbono
Cachaza
85% x 0.2 (MS) x 0.444 (c) = 7.548
Paja
7% x 0.6 (MS) x 0.522 (c) = 2.192
Estiércol
8% x 0.3 (M.S)x 0.455 (c) = 1.092
Total
10.832
Cálculo del nitrógeno
Cachaza
85% x 0.2 (M.S) x 0.015(N) =
Paja
7% x 0.6 (M.S) x 0.0035(N) =
Estiércol
8% x 0.3 (M.S) x 0.019 (N) =
Total
0.255
0.015
0.046
0.316
Cálculo C:N = 10.832 = 34.59
0.316
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
12
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
EJEMPLO 2. 100 toneladas de materia inicial composición inicial (base fresca)
CACHAZA
70%
BAGAZO
10%
ESTIERCOL
15%
CENIZA
5%
Cálculo de la humedad
Aporte (%)
Cachaza
70% x 0.7 (H) =
56
Bagazo
10% x 0.5 (H) =
5
Estiércol
15% x 0.7 (H) =
10.5
Ceniza
5% x 0.1 (H) =
0.5
Total
72.0
Cálculo de la relación C:N
Cálculo del C
Cachaza
70% x 0.2 (M.S.) x 0.444 (C) = 6.216
Bagazo
10% x 0.5 (M.S) x 0.500 (C) = 2.500
Estiércol
15% x 0.3 (M.S) x 0.455 (C) = 2.048
Ceniza
5% x 0.9 (M.S) x 0
(C) = 0.000
Total
10.764
Cálculo del n
Cachaza
70% x 0.2 (M.S.) x 0.015 (C) =
Bagazo
10% x 0.5 (M.S) x 0.002 (C) =
Estiércol
15% x 0.3 (M.S) x 0.019 (C) =
Ceniza
5% x 0.9 (M.S) x 0
(C) =
Total
0.210
0.010
0.086
0.000
0.306
Cálculo C:N = 10.764 = 35.48
0.306
5. Descripción de la tecnología de producción de compost
Como ya se ha descrito en las páginas anteriores el proceso de elaboración de compost
consta de las siguientes etapas:
1. Conformación de la pila o montón por adición de los diferentes materias primas en las
proporciones adecuadas con vistas a lograr una relación C: N en el entorno de 30-40:1
2. Control de la humedad y la temperatura durante el proceso evitando sobrecalentamiento
(más de 65-70° C) y desecamiento (menos de 60 de humedad)
3.
Definición del momento en que se puede considerar como terminado el proceso
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
13
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
Para lograr estos objetivos existen diferentes alternativas tecnológicas cuya aplicación
depende de la escala de trabajo y de los medios técnicos disponibles. A continuación se
describen las diferentes alternativas para cada uno de los pasos o etapas del proceso.
5.1. Conformación de la pila o montón
¾ Dosificación de los componentes
La dosificación de los componentes se puede realizar por peso o por volumen; ya que las
relaciones o proporciones de mezclas se realizan en base al peso, cuando se trabaja en
base volumétrica es necesario conocer la densidad de bulto de los materiales para poder
convertir el volumen en peso.
Cuando se trabaja por peso basta con pesar el recipiente o contenedor tanto vacío como
lleno de material y hallar el peso de material por la sencilla fórmula:
Peso del contenedor lleno - peso del contenedor vacío = Peso del material
Cuando se trabaja en volumen se determina el peso volumétrico o densidad de bulto del
material una sola vez y el valor obtenido se usa para calcular el peso del material siempre
que se conozca el volumen del recipiente o contenedor.
En este caso la fórmula a emplear es la siguiente:
Peso del contenedor lleno - peso del contenedor vacío = Peso del material = Peso volumétrico
(Kg /m3)
Volumen del contenedor
Vol. Del contenedor
Cuando se utiliza siempre el mismo contenedor (como un camión, carreta, carretilla, etc) esta
medición se realiza una sola vez. Por ejemplo, podemos saber que un camión con una cama
de 10 m3 lleva un peso de material de 5 toneladas de un tipo de materia prima y y toneladas
para otro tipo de materia prima y se usan siempre estos valores. En este caso es importante
que no existan variaciones de consideración en el coeficiente o grado de llenado del
contenedor; es decir, que éste debe venir siempre lleno de forma homogénea y al máximo
posible.
5.2. Mezcla de los componentes al inicio del proceso y conformación de la pila o
montón
En la información disponible en muchos manuales dirigidos a pequeños productores se
menciona o recomienda la colocación de un estrato o capa de material de un tipo encima de
la capa de material de otro tipo de material. Aunque esto supone menos cantidad de trabajo
es más recomendable mezclar los diferentes materiales a fin de lograr una homogenizadón
de los nutrientes y de los microorganismos que aporta cada material desde el inicio. Con eso
se logra una fase de latencia más corta y una distribución más pareja de la evolución de
calor, de la humedad y de las transformaciones biológicas que tienen lugar durante el
proceso.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
14
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
A pequeña escala esta homogenización se puede realizar manualmente (mediante el uso de
palas, tridentes y rastrillos). Esta variante se recomienda para pilas no mayores de 2 m3 con
un peso aproximado de 1.5 toneladas. A una escala intermedia se recomienda el uso de
conductores/mezcladores de 1.5-2.0 metros de largo y 0.4-0.6 metros de diámetro con una
inclinación de 45-60°. Este tipo de implemento se monta sobre una plataforma provista de
ruedas y tirada de forma manual para desplazamientos no mayores de 30-50 metros entre
una pila o montón y otra. Con este tipo de variante se puede manejar un patio de 20-30 pilas
de las dimensiones antes mencionadas.
La altura de las pilas en estos casos no rebasa una altura de 1.5 m. Algunos manuales
recomiendan la construcción de composteras de tipo corral limitadas por paredes de madera,
plástico o ladrillos y de forma cúbica o rectangular. Este tipo de instalación está concebida
para procesos anaeróbicos que son menos eficientes biológicamente que los procesos
aeróbicos y que toman más tiempo para su complementación. Por otra parte, la limitación
mediante paredes provoca sobrecalentamiento del material que resulta indeseable.
Por lo anteriormente dicho, resulta más recomendable la construcción de pilas a! aire libre
con configuración de pirámide de base circular o cuadrada.
En la gran escala cuando se procesan más de 5 ton/día de materiales a comportar se utilizan
máquinas tiradas por tractores. Este es el caso de basura urbana o deshechos de ingenios
azucareros en los que se puede llegar a 100 ton/día. En estas condiciones se forman filas de
material (windrows) que alcanzan 100 o más metros de largo con un ancho de 2.0-3.5 metros
y una altura de 1.2-1.8 mts.
Existe una amplia gama de implementos producidos por los fabricantes de maquinaria
agrícola para estos fines.
5.3. Control de la humedad y la temperatura
La humedad y la temperatura se interrelacionan y condicionan en cierta medida. El aumento
de temperatura provoca evaporación de agua que conlleva un enfriamiento y al propio
tiempo uno pérdida de humedad. El exceso de humedad en el material disminuye la
porosidad y dificulta la pérdida de calor provocando el calentamiento.
El método más empleado para disminuir el exceso de calor producido por la fermentación del
material es revolverlo o voltearlo. Para lograr tal efecto se utilizan las mismas soluciones
descritas en el epígrafe anterior en relación con la homogenización inicial de los
componentes a saber: volteo manual o agitación mecánica empleando las máquinas
referidas
La adición de agua para sustituir la humedad perdida, se realiza al momento del volteo. En
la pequeña escala mediante riego con manguera o por aspersión mediante distribuidores o
boquillas acopladas a las máquinas de volteo del material a escalas mayores. La frecuencia
de volteo y de adición de agua está determinada por las mediciones que se realizan
diariamente. Para la medición de temperatura se utilizan termómetros de vastago largo que
permiten la medición al centro del montón o pila.
Para la determinación de humedad, la medición más utilizada consiste en apretar el material
en la mano para determinar el exceso de agua libre. Para una humedad de 60-65 que es la
recomendada se debe mojar la palma de la mano cuando se cierra fuertemente el puño pero
no debe chorrear agua.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
15
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
Durante el proceso de volteo y rehidratación del material es recomendable la medición del Ph
que es un indicador del desarrollo del proceso según ya se ha mencionado. En condiciones
de campo lo más frecuente es el uso de papel de tornasol en una escala de 4-10 que permite
tener una aproximación bastante exacta del valor PH por el cambio de color del papel y su
comparación con la escala que acompaña al envase o contenedor del papel.
En cualquier caso se debe evitar que el material que está siendo compostado se vea
expuesto a fuertes lluvias que provocarían un lavado del mismo por lo cual debe ser cubierto
cuando exista este peligro. Siempre que sea posible se deberá evitar la exposición a
condiciones ambientales extremas de temperatura y humedad que conllevan una mayor
frecuencia de las operaciones mencionadas y a una prolongación del tiempo de
procedimiento.
Una temperatura ambiental promedio de 30-35 con una humedad relativa entre 70 y 80 son
las óptimas para la producción del compost.
5.4. Definición del momento en que se puede considerar como terminado el proceso
Resulta difícil poder predecir con exactitud cuanto tiempo requiere la conversión de las
materias primas en compost maduro ya que esto depende de un gran número de variables
que dependen de las materias primas, de las condiciones ambientales y del control que se
haya tenido durante el proceso.
Para la mayor parte de las materias primas y en condiciones ambientales favorables, la
mayor parte de las transformaciones biológicas ocurren entre 90 y 120 días aunque la total
maduración del compost puede extenderse por un periodo mucho más largo de tiempo.
Para la definición del punto final del proceso se utilizan tanto técnicas de laboratorio como la
observación visual siendo la combinación de ambas lo más frecuente en el sentido de que la
determinación de laboratorio se utiliza como corroboración de la estimación visual.
Los criterios "a pie de pila o montón" que sirven para estimar la finalización del proceso son
los siguientes:
¾
¾
¾
¾
¾
¾
El material se enfría hasta alcanzar temperatura ambiente.
El PH tiende a alcanzar valores de 8 y 9.
El volumen de la pila se ha reducido aproximadamente a la mitad del volumen inicial.
El color del material es más oscuro que al inicio del proceso tendiendo al negro.
El material es homogéneo sin presencia evidente de los materiales de partida.
El material comienza a ser invadido por hormigas, insectos, lombrices, etc.
Estas estimaciones visuales son corroboradas por análisis de laboratorio. En el caso de un
compost terminado debe cumplirse que:
¾ La relación C:N debe aproximarse a un valor de 15:1 o inferior.
¾ El nitrógeno amoniacal no debe sobrepasar el 15-20 del nitrógeno total
¾ La relación ácido húmico: ácido sulfúrico debe ser igual o mayor a 1
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
16
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
6. Técnicas de Control de la Calidad
El procesamiento de las muestras de compost debe realizarse de acuerdo a las siguientes
orientaciones, pues ello contribuye a la obtención de resultados confiables y precisos.
• Toma de la muestra
La toma de la muestra representa un factor muy importante en la obtención de los
resultados, debido a la heterogeneidad del material a compostear. Es por ello que se deberá
tomar la muestra en diferentes partes de la pila y fundamentalmente en su interior. La
muestra se tratará de tomar de forma semanal: cuando es aireada la pila y al inicio de su
preparación.
• Registro de la muestra
Todas las muestras deberán registrarse en un libro de control, donde se consigne el número
y la fecha en que fue tomada la muestra, se anotará cualquier observación que sea
pertinente. El libro de control puede llevar además todos los epígrafes que sean necesarios
de acuerdo con el sistema de organización del trabajo de cada laboratorio en particular
• Secado de la muestra
La muestra (excepto la que se use en la determinación del pH y humedad) se secará en
bandejas rotuladas con el número de muestra a 50 °C en estufa, o por exposición al aire.
•
Cuarteo o división de la muestra
Las muestras secas se colocan en un papel limpio. Se toma el papel en diagonal por sus dos
esquinas alternas, acercando una esquina sobre la otra haciendo los movimientos despacio
para que la muestra se "enrolle". Se repetirá varias veces para tener la certeza de que la
muestra se ha mezclado. Se divide la muestra en cuarto partes ¡guales con ayuda de una
espátula y se toman dos partes alternas, guardándose para almacenar las dos restantes.
•
Trituración y tamizado de las muestras
La muestra previamente cuarteada se lleva a un molino para su molinado. Una vez molida se
pasa a través de un tamiz de 1 mm, y se envasa en un frasco de cristal limpio y seco.
•
Identificación y distribución de la muestra
Una vez situadas las muestras en sus frascos correspondientes las mismas se rotulan
mediante etiqueta donde se consigne el número de orden con que fue registrada en el libro
de control, así como cualquier detalle que resulte de interés para el analista. En estas
condiciones las muestras son distribuidas al laboratorio, adjuntándose el plan analítico de las
mismas.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
17
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
6.2. Determinación de Humedad
(Manual de Técnica Analíticas ICIDCA, 1975)
Técnica analítica
En un crisol de porcelana previamente tarado se pesan aproximadamente 1-2 gramos de
muestra húmeda (PH), y se colocan en una estufa a 105°C durante cuatro horas hasta peso
constante.
El crisol con la muestra se enfría en una desecadora y finalmente se pesa.
Cálculos
% Humedad =
PH - PS x 100
PH
Donde
PH: Peso en gramos de la muestra húmeda
PS: Peso en gramos de la muestra seca
100: Para llevar a %
6.3. Fraccionamiento Del Humus. Determinación De Ácido Húmico y Ácido Fúlvico
(Instituto De Suelos, Acc. 1974)
Fundamento:
El pirofosfato de sodio (Na4Pz02) reacciona con el calcio, hierro y aluminio, formando
precipitados muy estables y libera el humus en forma de sales sódicas
NaOH
2R(COO)2+Na4P207 2R(COONa)2+Ca2(P2 07).
(R(COO)4)3Fe4+3Na4P207
NaOH
3R(COONa)4 + Fe4(P207).
NaOH
(R(COO)4)3Al4+3Na4P207 3R(COONa)4+Al4(P2 07).
Como se observa, el pirofostato puede extraer las sales humosas unidas al calcio, hierro y
aluminio. La solución extractora es de 0.1 M de pirofosfato de sodio e hidróxido de sodio 0.1
M-.
Técnica analítica
1. Se pesan de 5-10 gramos de muestra previamente secada y posteriormente molida a un
tamaño de partícula de 1 mm.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
18
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
2. Se añaden 200 mi de solución extractora de Na4P207/ NaOH y se agita por unos
minutos dejándose en reposo durante 24 horas.
3. Se filtra y se toman 2 alícuotas(15-20-25-50 mi) en dependencia de la concentración
(color de la solución), llevándose a un erienmeyer de 100 mi.
4. Se añaden 3 gotas de ácido sulfúrico (1:1) y se lleva a la plancha para su evaporación
(cuando quede un poco de residuo en e! erienmeyer se lleva a un baño de María hasta
sequedad total). Esto se hace para evitar que se reseque o se queme. En esta alícuota
se determina ácido fúlvico + húmico (C (h + f)).
5. Del filtrado se vuelve a pipetear una alícuota de 50-100 mi para determinar ácido húmico,
la que se lleva a un beaker donde se añade ácido sulfúrico (1:1) hasta pH igual a 1.5,
para precipitar el ácido húmico.
6. Se tapa con vidrio reloj y se coloca en plancha eléctrica a 70 °C durante 20-30 minutos
bajándose y dejándolo en reposo hasta el día siguiente.
7. Al día siguiente se filtra con papel de filtro medio rápido evitando revolver el contenido del
beaker para que no se desintegren los ácidos húmicos. El filtrado (ácido fúlvico) se
desprecia ya que su concentración se obtiene por diferencia.
8. El ácido húmico que queda en el papel se filtra, se lleva a un matraz aforado que puede
ser de 50, 100, 200, ó 250 mi, en dependencia de la concentración, lavando el contenido
del filtro con NaOH 0.05 N en caliente que lo solubiliza (esto se realiza hasta que el
papel quede completamente blanco).
9. Del contenido del volumétrico se toman 2 alícuotas para determinar el ácido húmico (1550 mL) de acuerdo a la concentración y se llevan a erienmeyer de lOOmL, se le añaden
3 gotas de ácido sulfúrico (1:1) y se coloca en plancha hasta sequedad (al igual que se
hizo anteriormente).
10. Tanto el ácido húmico + fúlvico como el ácido húmico después de estar secos se le
añaden una pequeña cantidad de arena sílice, 10 mi de mezcla crómica y se lleva a la
plancha para hacerle una digestión de cinco minutos (tapado con lágrimas).
11. Después que se enfríen se le añaden unos mi de agua destilada y se valora con sal de
Mohr 0.2 N, añadiendo 3 gotas de indicador ácido fenilantranílico hasta que el color
cambie de carmelita oscuro a verde claro.
Cálculos
%C(h+f) = (NV – N1V1) x 200 x V2 x 0.003 x 1.1 x 100
Pm x alícuota x alícuota
Donde
V: mL de sal de Mohr gastados en la valoración del blanco
V1: mL de sal de Mohr gastados en la valoración de la muestra
N1: Normalidad de sal de Mohr
200: mL de solución extractora de pirofosfato de sodio e hidróxido de sodio
Pm: Peso de muestra en gramos
0.003: Para llevar los miliequivalente del carbono a gramos de carbono
1.1: Coeficiente para llevar al 100 el poder de extracción del método que es del 90
100: Para llevar los resultados a %
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
19
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
%C(h) = (NV – N1V1) x 200 x V2 x 0.003 x 1.1 x 100
Pm x alícuota x alícuota
Donde:
V: ml de sal de Mohr gastados en la valoración del blanco.
V1: ml de sal de Mohr gastados en la valoración de la muestra.
N: Normalidad de sal de Mohr.
200: ml de solución extractora de pirofosfato de sodio e hidróxido de sodio.
Pm: Peso de muestra en gramos.
Alícuotas: Alícuota tomada para precipitar el ácido húmico.
0.003: Para llevar los miliequivalente del carbono a gramos de carbono.
1.1: Coeficiente para llevar al 100 el poder de extracción del método que es del 90.
100: Para llevar los resultados a %.
El C(f) se calcula por diferencia del C(h+f) - C(h)
Reactivos:
1. Solución extractora de pirofosfato de sodio e hidróxido de sodio: Se pesan 44.6
gramos de Na4 P207. 10H2O y se disuelven en 500 ml de agua destilada, se le adicionan
10 ml de hidróxido de sodio 10 N y se enrasa a 1000 ml con agua destilada.
2. Solución de hidróxido de sodio (10 N): Se pesan 100 gramos de hidróxido de sodio y
se llevan a un matraz aforado de 250 ml y se enrasa con agua destilada.
3. Mezcla crómica: Se pesan 40 gramos de dicromato de sodio se disuelven en l00ml de
agua destilada, se añade 1 litro de ácido sulfúrico (densidad 1.84 g/ml), esto se realiza
despacio y agitando constantemente en un baño de agua fría.
4. Indicador ácido fenilantránílico: Se pesan 0.2 gramos de indicador y se lleva a una
cápsula de porcelana, se le añaden unos ml de solución de bicarbonato de sodio (0.2%),
se agita con un agitador de cristal hasta obtener una masa pastosa y se completa a l00ml
con bicarbonato de sodio (0.2).
5. Sal de Mohr (NH4)2 SO4 . FeSO4. 6H2O: Se pesan 80 gramos de la sal y se le añaden 20
ml de ácido sulfúrico concentrado. Se filtra y se completa a 1000 ml con agua destilada.
Se valora con permanganato de potasio (0.2 N) fixanal.
6. H2SO4 (1;1): 50 ml de ácido sulfúrico concentrado se disuelven en 50ml de agua
destilada.
7. NaOH (0.05 N): Se toman 5 ml de NaOH 10 N y se llevan a un matraz aforado de 1000
ml y se enrasa con agua destilada
Observaciones:
Para hallar la relación ácido húmico/ácido fúlvico se divide el porciento de ácido húmico entre
el porciento de ácido fúlvico.
6.4. Determinación de porcentaje de Cenizas
(Manual De Técnica Analíticas Del Icidca,1975).
Fundamento:
Al someter una sustancia a la incineración se obtiene un residuo de cenizas constituido por
los elementos minerales los cuales pueden ser determinados por los métodos de análisis
correspondientes.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
20
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
Técnica analítica:
1. En un crisol de porcelana previamente tarado, se pesan 1-2 gramos de la muestra, la
cual ha sido secada y molida a un tamaño de partícula de 1 mm.
2. Se lleva a la mufla y se incinera a 650 °C durante cuatro horas.
3. El crisol con la muestra se enfría en una desecadora y posteriormente se pesa.
Cálculos:
% Cenizas = (peso de cenizas x 100) / W
Donde
W: Peso de la muestra en gramos
100: Para llevar a %
6.5. Determinación De Materia Orgánica (Mo) Y De Carbono Total Por Ignición
(Manual De Técnicas Analíticas Icidca, 1975)
Técnica analítica:
1. En un crisol de porcelana previamente tarado se pesan aproximadamente de 1-2 gramos
de la muestra y se colocan en una estufa a temperatura de 105°C durante cuatro horas.
2. El crisol con la muestra se enfría en una desecadora y posteriormente se pesa (PS).
3. El crisol con la muestra se lleva a la mufla y se incinera a 650°C durante cuatro horas. Se
coloca en una desecadora para su enfriamiento y se pesa nuevamente obteniéndose el
peso de cenizas (PC).
Cálculos
% MO = (PS - PC) x 100
PS
Donde
PS: Peso en gramos de la muestra seca a 105°C
PC: Peso en gramos de la ceniza
100: Para llevar a %
Donde
1.8: Factor para llevar % MO a % C
6.6. Determinación De Nitrógeno Total Por El Método Kjeldahl
(Manual De Técnicas Analíticas Icidca, 1975)
Fundamento:
Este método es un proceso de combustión húmeda, basado en la descomposición de las
sustancias nitrogenadas, hirviendo con ácido sulfúrico concentrado. El carbono y el
hidrógeno de la sustancia, se oxidan a dióxido de carbono y agua, reduciéndose una porción
de ácido sulfúrico a dióxido de azufre, siendo este óxido quien reduce los compuestos
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
21
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
nitrogenados. El nitrógeno pasa a amonio que con el ácido sulfúrico se combina
definitivamente para formar el sulfato de amonio.
Terminado el proceso de combustión o digestión y disuelta la sal amoniacal, el NHs se libera
por una solución concentrada de base fija y se destila para recoger el NHs en exceso
conocido de ácido standard.
Por volumetría se calcula el nitrógeno presente.
Técnica analítica
Mineralización de la muestra. Pesar con exactitud en una balanza, alrededor de 200 mg de
muestra, utilizando un papel de pesada desprovisto de nitrógeno y transfiéralo
cuidadosamente al interior del microbalón de Kjeldahl. Añada entonces a la muestra
contenida en el balón 5 ml de ácido sulfúrico concentrado, (químicamente puro y densidad =
1.84 g/ml), 20 ó 30 miligramos de selenio/ una vez que la muestra y los reactivos se
encuentran en el balón, sométala a ebullición con el ácido que se condensa a reflujo en el
cuello del mismo. Después que se aclare el contenido, se continúa la ebullición durante 20 a
30 minutos. Terminada la digestión, separe el balón del calor y enfríelo esperando la
completa cristalización de las sales, siendo esta la muestra que sirve para la determinación
del nitrógeno Kjeldahl.
Técnica operatoria. Transferida la muestra con la mínima cantidad de agua que se requiere
para ello de 5 a 7 ml aproximadamente. Una vez disuelto transfiéralo cuidadosamente al
aparato de destilación para acondicionar el aparato después del período de uso. Pase una
corriente de vapor a través del mismo por varios minutos. Coloque en un erlenmeyer de 125
ml., 5 ml. de solución de ácido bórico y 4 gotas del indicador, sumergiéndose el extremo del
condensador debajo de la superficie de la solución.
Añada 12 mi de NaOH al 50 sobre la solución acida de la digestión y destílela hasta recoger
25mL del destilado.
Valoración. Diluya el contenido del destilado a unos 50mL con agua destilada y titule el NH3
con la solución 0.02 N de HCI, llevándolo a un punto final que sea un color lila rojizo (de
verde a lila).
Cálculos:
% de Nitrógeno = (a – b) x 0. 28x100
mg
Donde
A: mi de HCI 0.02 N consumidos por la muestra digerida.
B: mi de HCI 0.02 N consumidos por el blanco
Mg: Peso de muestra para la microdigestión de nitrógeno en miligramos.
100: Para llevar a %
Precisión. Dos resultados de un analista no pueden diferenciarse más que un 4 relativos
del resultado.
Tiempo de duración. Mineralización micro-Kjeldhal dos horas
Destilación y valoración 30 min.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
22
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
Reactivos:
1. Rojo de metileno
2. Azul de metileno
3. Hidróxido de sodio
4. Acido bórico
5. Acido clorhídrico
6. Acido sulfúrico concentrado
7. Sulfato de sodio anhidro
8. Selenio metálico o oxicloruro de selenio
9. Sulfato de amonio químicamente puro.
Soluciones:
1. Indicador rojo de metilo-azul de metileno, mezcle dos partes de solución alcohólica de
rojo de metilo al 2% y una parte de solución alcohólica de azul de metileno al 0.2%.
2. Solución de NaOH al 50%, disuelva 250 gramos de NaOH en agua lentamente, enfriando
posteriormente, diluya hasta obtener un volumen total de 500 ml.
3. Solución de ácido bórico, disuelva 20 gramos de ácido bórico y diluya hasta 500 Ml.
4. Solución de HCI, prepare y standarice una solución de 0.02N de HCI. (1.8 mi de HCI
concentrado para 1 000 ml de solución).
5. Solución patrón de referencia de sulfato de amonio, pesar 100 a 200 mg (químicamente
puro) y diluir en forma tal que resulte una solución que contenga: 2000 ± 3 mg/cc,
exactamente con el objetivo de chequear y controlar el método.
Equipos necesarios:
Balanza analítica
1. Papel de pesada desprovisto de nitrógeno
2. Hornilla eléctrica si es posible regulada
3. Aparato de destilación por vapor para micro Kjeldahl (Wagner) o cualquier equipo
equivalente.
4. Bureta de 0-10 ml
5. Frascos goteros
6. Microbalones de Kjeldahí de 100 ml
7. Pipetas de 1, 5, 10 y 15 ml 8. Campanas extractoras de gases.
7. Glosario
ACTIVADOR. Los activadores son materiales que se añaden a la pila del
compost, como el estiércol, sangre seca/ comPost/ Y suelo rico en humus,
que contienen una fuente de nitrógeno o azucares. Su propósito es
incrementar la actividad microbiana. Generalmente el único activador
necesario es el residuo orgánico. Un activador influencia la pila de dos maneras: 1.
Introduce razas de microbios que son efectivos en la descomposición de la materia orgánica
y 2. Aumenta el contenido de nitrógeno de la pila. A menudo la falta de nitrógeno es la causa
de los fracasos de las pilas de compost.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
23
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
AERÓBICO. Que ocurre en presencia de oxígeno. Para que un compost funcione con éxito,
se debe suministrar suficiente oxígeno, que mantenga el sistema aeróbico. Esto asegura que
la descomposición sea rápida y sin la producción de olores desagradables.
AGREGADO. Es una masa o cuerpo formado por unidades de partículas. Un buen suelo
está bien agregado. A medida que los microorganismos y lombrices comen, se forman
polisacáridos que actúan como un pegamento que mantiene las partículas de suelo unidas,
creando grupos o agregado de partículas. Así mismo, las partículas finas de arcilla tienen la
tendencia de mantenerse juntas formando agregados. Esta formación suelta, le permite ai
suelo mantener tanto agua como aire y facilita el crecimiento de las raíces.
AGROQUÍMICO. En el contexto del compost, la palabra agroquímico se utiliza para describir
pesticidas y fertilizantes sintéticos, los que pueden producir buenos resultados temporales en
los cultivos. Sin embargo, su uso indiscriminado puede dañar y desmejorar las condiciones
generales del suelo y del ambiente.
AIREACIÓN. Airear el suelo es introducir aire dentro del sue!o- Esto se
Puede lograr mediante muchos métodos, incluyendo el arado, rotación o
volteado de las capas mediante un tenedor o tridente de jardinería.
Voltear la pila de compost de tal manera que se ponga en contacto con
el aire y permita el metabolismo aeróbico de los microorganismos.
ANAERÓBICO. Que ocurre en ausencia de oxígeno. La descomposición anaeróbica es lenta
y genera malos olores.
ARCILLA. Está constituida principalmente por minerales secundarios. Las partículas tienen
un tamaño menor de 0,002 mm , tienen alta plasticidad y cohesión. Presenta una alta
capacidad de adsorber agua, gases y cationes.
AUXINA. Es el ácido b -indol acético (AIA), substancia de naturaleza hormonal encontrada
en brotes y hojas de plantas. Estimula el crecimiento de tejidos y promueve la formación de
raíces.
BACTERIA MESÓFILA. Bacteria que descompone la materia orgánica a temperaturas que
oscilan entre 30 y 40° C.
BACTERIA TERMOPILA. Son las que degradan la materia orgánica bajo condiciones
calientes entre 40° C y 77° C. Realizan la descomposición en un tiempo muy corto, debido a
su actuación rápida sobre la pila de compost.
BACTERIA. Microorganismo que transforma la materia orgánica, en la primera etapa de la
descomposición, generando calor. Se clasifican en: sicrófilas, mesófílas y termófilas.
BIODEGRADABLE. Material orgánico complejo capaz de ser
descompuesto por microorganismos en compuestos químicos
simples. Los productos finales del compostero son dióxido de
carbono (C02), agua, compuestos de amoníaco y sales minerales.
BIODIVERSIDAD. Está representada por los organismos animales y vegetales que coexisten
en un ambiente natural, desde el nivel microscópico hasta el más grande. La naturaleza ha
creado un sistema natural heterogéneo que mantiene el equilibrio y control de las
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
24
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
enfermedades. Sin embargo, cuando introducimos sólo una variedad limitada de organismos
en el medio ambiente (monocultivo), el sistema de control y balance se rompe. En general,
mientras más diversos sean nuestros huertos y jardines más sanos serán.
BIOGAS. El producto gaseoso obtenido por la fermentación anaeróbica de materiales
orgánicos. Dado a que el metano es el principal constituyente del biogas, este término es
usado libremente como sinónimo de metano (CH4).
CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIÓNICO (CIC). Es la cantidad de cationes retenidos
por un suelo en forma intercambiable a un determinado pH, expresado en miliequivalentes
por 100 gramos de suelo. Es una medida de las cargas negativas en los suelos,
principalmente en los coloides de arcillas y materia orgánica.
CARNÍVOROS. Macroorganismos que se alimentan de otros animales, entre los cuales
están las hormigas, escarabajos, ciempiés, escorpiones, babosas, caracoles, arañas,
moscas, colembolas, piojos.
CELULASA. Proteína, de naturaleza enzimática que hidroliza la celulosa convirtiéndola en
moléculas de glucosa.
CELULOSA. Es un polisacárido, polímero de la glucosa, componente principal de las
paredes celulares de las células vegetales. Material básico de construcción de las fibras
vegetales.
CITOQUININA. Compuesto orgánico de naturaleza hormonal, que estimula la división
celular. Controla el crecimiento de hojas y brotes, también parece estar involucrada en el
control del envejecimiento foliar.
CLASIFICAR LA BASURA. Es la práctica de separar los diferentes componentes de la
basura generada en el hogar en varias fracciones, tales como; periódicos cartones, vidrios,
plásticos, metales, y otros desechos orgánicos, y colocarlos en recipientes especiales, para
el reciclaje, compostaje o desechar.
COMPACTACIÓN DEL SUELO. La compactación produce la destrucción de los espacios
porosos, por lo que disminuye la aireación del suelo. Esta se produce por el paso de
tractores, camiones, personas y ganado. Sin embargo, son causas comunes de este
fenómeno, la utilización exagerada de agroquímicos y una pobre irrigación. Cuando un suelo
está sano, los procesos naturales suministran una buena aireación; principalmente mediante
la acción perforadora de las lombrices de tierra, que taladran túneles en el suelo.
COMPOST MADURO. Es el producto higiénico y estabilizado del compostaje. Se caracteriza
por contener nutrientes disponibles para las plantas; así como una baja concentración de
ácidos fitotóxicos.
COMPOST. Es la materia orgánica completamente descompuesta, de color oscuro, inodora,
pero abundante en nutrientes. Un poeta como W. Whitman hace la siguiente alabanza al
compost: "el compost o humus es el fertilizante más eficiente y práctico que el hombre
conoce, le restablece al suelo gastado los nutrientes valiosos y transforma un pedazo de
tierra improductiva y árida en un exuberante jardín".
CONTAMINANTE. Material indeseable. Los contaminantes físicos del compost incluyen:
vidrios, plásticos y piedras; mientras que los contaminantes químicos están representados
por trazas de metales pesados y compuestos tóxicos.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
25
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
CONTENIDO DE HUMEDAD. Mide el contenido de humedad en un tejido ó en el suelo. Se
calcula en términos porcentuales mediante la siguiente expresión: Peso fresco-Peso seco/
Peso seco x 100.
CORTES DE GRAMA. Pedazos de hojas y tallitos que quedan sobre la grama después de
efectuar labores de corte, con machete, tijera o máquina.
COSECHA. Es cuando se retira el humus o compost elaborado de una pila de compost, con
la finalidad de utilizarlo como abono.
DENSIDAD APARENTE. Se refiere al peso por unidad de volumen del suelo seco al horno.
El espacio poroso es parte del volumen medido en la densidad aparente, se expresa en
g/cm3. Los suelos livianos y porosos tienen baja densidad aparente; mientras que los suelos
pesados o compactos tendrán altas densidades aparentes.
DEPRESIÓN DE NITRÓGENO. Incorporación al suelo de materia orgánica con un alto
contenido de carbono, puede originar una deficiencia de nitrógeno para las plantas, ya que
estimula el crecimiento microbiano. Para lograr una buena descomposición de la materia
orgánica, se requiere el nitrógeno del suelo o añadir un poco de urea, que favorezca las
condiciones apropiadas para el trabajo de los microorganismos.
DESCOMPOSICIÓN. Degradación de la materia orgánica en partículas pequeñas, hasta que
el material original se haga irreconocible
DETRITIVORO. Macroorganismo que consume materia en descomposición. En este grupo
se incluyen: hormigas, escarabajos, babosas, ciempiés, grillos, lombrices de tierra,
escorpiones, arañas, termitas, caracoles, colembolas, cochinillas de tierra.
DEYECCIÓN. Excrementos o estiércol de lombrices de tierra. El excremento de las
lombrices de tierra es muy rico en nutrientes para las plantas y microorganismos.
DIGESTIÓN. Proceso mediante el cual las moléculas orgánicas complejas se transforman en
moléculas simples. En éste caso particular es el proceso de descomposición anaeróbico
(fermentación), que realizan las bacterias y levaduras.
ENCALAR. Algunas veces se añade cal a la pila de compost para aumentar el pH. Aunque
no es necesario añadir cal, a menos que se quiera fabricar un compost de pH básico. La pila
de compost aumenta su acidez durante los primeros estadios de descomposición, en la
medida que se forman ácidos orgánicos. Sin embargo, a medida que continua el proceso de
compostaje el pH se amortigua. Sí se añade cal, se libera amoníaco perdiéndose nitrógeno.
ENMIENDA. Es un material que al ser añadido al suelo, lo mejora aportando o balanceando
los nutrientes, mejorando el pH o estimulando la presencia de microorganismos. Desde un
punto de vista legal es diferente a un fertilizante y no es controlada por las leyes que rigen su
aplicación. La acidez del suelo se corrige mediante la aplicación de cal finamente molida..
Hay otros materiales que se usan para los mismos fines como son: la ceniza de leña, los
huesos molidos o la fosforita, cal viva, cal apagada, etc. A los suelos alcalinos se les aplica
azufre o yeso para bajar el pH.
ENZIMA. Es un biocatalizador de naturaleza proteica. Facilita la descomposición de
moléculas orgánicas complejas en moléculas más simples.
ESTABILIDAD. Es la permanencia en el tiempo del material compostado, lo que permite su
almacenamiento, para su aplicación al suelo sin causar problemas, ocasionados por la
descomposición incompleta de las moléculas biodegradables.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
26
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
FENOL. Es un hidrocarburo aromático, formado por un anillo bencénico y un grupo hidróxilo.
Se encuentra presente en el alquitrán de la madera.
FERTILIZANTES. Son compuestos químicos que suministran al suelo los nutrientes
extraídos por las plantas. La fertilización tiene como finalidad incrementar los rendimientos y
mejorar las condiciones nutritivas de las plantas, al aumentar las reservas de nutrientes ya
existentes en el suelo.
FRIABLE. Que se desmenuza fácilmente. Un suelo sano es friable, de tal forma que si se
agarra un puñado de suelo y se estruja con los dedos, las partículas de suelo deben caer
libremente de la mano.
GALLINAZA. Abono orgánico de origen animal, constituido por los excrementos sólidos de
aves, producido en granjas avícolas de forma masiva y sometido a deshidratación, para
luego ser transportado hasta las áreas agrícolas.
GOTERA. Es el suelo que descansa directamente por debajo del borde de la copa de un
árbol.
GUANO. Abono formado por las deyecciones de murciélagos y aves. En Venezuela es muy
conocido el estiércol producido por los pájaros guácharos. En algunas islas del Pacífico y en
las costas del sudoeste de África, los bancos de guano alcanzan hasta veinte metros de
espesor.
HUMUS. Materia orgánica descompuesta. Un suelo fértil puede tener entre 3,5 y 5 % de
materia orgánica. El humus es suave, huele a tierra, a bosque húmedo, es de color oscuro y
desmenuzable. Es en este estado de descomposición cuando le suministra nutrientes a las
plantas. Contiene cerca de 30 de lignina, proteínas y celulosa., 3 a 5 % de nitrógeno y 55 a
60 % de carbono. El humus es una fuente de liberación lenta de alimentos para el desarrollo
de microorganismos. Se transforma constantemente en ácidos, enzimas y minerales; por lo
que debe ser reemplazado constantemente y así poderle garantizar una buena nutrición a
las plantas.
INOCULANTES. Son los microorganismos dominantes que deben ser añadidos a una pila de
compost; sin embargo no es necesario añadirlos, ya que toda materia orgánica tiene
microorganismos que la habitan. Una buena forma de inocular una pila de compost es
añadiéndole una mezcla de bosta de vaca, mezclada con agua y regar cada una de las
capas de la pila. ¡ Este procedimiento es infalible!
INORGÁNICO. Substancia mineral. Un compuesto químico carente de átomos de carbono.
LABRANZA. Es la tierra que ha sido preparada mediante el arado y la fertilización para el
cultivo. En el lenguaje de compost y cultivo orgánico, se utiliza esta palabra para hacer
referencia a una buena condición del suelo, incluyendo un buen balance de agua, aire y
nutrientes.
LAVADO. Líquido que escurre de la mezcla de materia orgánica con que se construye la pila
de compost, y que contiene nutrientes generados durante el compostaje. Mientras que en los
rellenos sanitarios, el agua de lluvia y la escorrentía subterránea que los atraviesan, se
cargan de ácidos débiles formados durante la descomposición de la materia orgánica. En la
medida que estos ácidos orgánicos reaccionan con más basura, los líquidos de lavado se
hacen tóxicos y pueden contaminar aguas subterráneas y ríos, a menos que el relleno
sanitario esté construido apropiadamente para evitar la escorrentía.
LIGNINA. Es una molécula de materia orgánica compleja, que se encuentra en la pared
celular secundaria, le imparte rigidez a las microfíbrillas de celulosa.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
27
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
LIMO. Está constituido por una mezcla de minerales primarios y secundarios. Las partículas
tienen un tamaño de 0,02 a 0,002 mm, presentan cierta plasticidad y cohesión; así como la
capacidad de adsorber agua y elementos nutritivos para las plantas.
LÍPIDO. Un aceite o grasa, formado por glicerol y ácidos grasos.
LIPOLÍTICO. Que tiene la propiedad de hidrolizar, o hacer soluble las grasas.
LOMBRICOMPOST. Las lombrices de tierra son las campeonas del compostaje en la
naturaleza; ya que consumen los desperdicios orgánicos, los digieren y lo transforman en un
humus rico. Sus excrementos contienen los minerales que requieren los cultivos de una
forma aprovechable. Además de acelerar la descomposición, ayudan a la aireación y
mezclan los materiales de la pila. La lombriz Roja de California (Eisenia foetida) es
recomendable para elaborar el lobricompuesto.
LOMBRICOMPUESTO. Es el humus o material que queda en los criaderos de lombrices,
después que se efectúa la descomposición. Este presenta una apariencia oscura, suave,
porosa y es inodoro, salvo por un suave aroma a tierra húmeda del bosque. Es utilizado para
abonar cultivos.
LOMBRICULTURA. Es el cultivo de la lombriz Roja de California, con el propósito de
producir abono y proteínas.
MACRONUTRIENTES. Nutrientes que requieren las plantas en altas dosis. Entre estos
están: C, H, N, O, Ca, Mg, S, P y K.
MACROORGANISMO. Organismo vivo que habita en el suelo y que puede ser observado a
simple vista, incluyen: arañas, lombrices de tierra, roedores, hormigas, escarabajos,
babosas, caracoles, etc.
MARRÓN O " BROWN". Materiales con un alto contenido de carbón, cuya relación C/N es
superior a 30:1. Los materiales que tienen un alto contenido de nitrógeno se les llama
"verdes". Cuando se logra una relación C/N cercana a 30:1, se crea una condición favorable
para la creación de una pila de compost en el patio de una casa.
METABOLISMO. Es el conjunto de todas las reacciones bioquímicas que ocurren en una
célula o en un organismo. Incluyen las reacciones de síntesis (anabólicas) y de degradación
(catabólicas).
METALES PESADOS-METALES TRAZAS. Las concentraciones de los elementos trazas
están reguladas, ya que son potencialmente tóxicos para los seres humanos, animales y
plantas, como por ejemplo: cromo, cobre, níquel, cadmio, plomo, mercurio y zinc.
METANO. Hidrocarburo (CH4) explosivo a altas concentraciones, se forma por
descomposición anaeróbica de la materia orgánica, mediante la acción de bacterias
metanogénicas, como ocurre en los rellenos sanitarios. Los rellenos sanitarios deben tener
un sistema de ventilación que impida la acumulación de éste gas.
METANOGÉNICO. Que tiene la capacidad de producir metano.
MICROBIO. Es lo mismo que microorganismo.
MICRONUTRIENTES. Son los nutrientes requeridos por las plantas en pequeñas
cantidades. Estos incluyen: B, Cu, Ni, Mo, Fe, Zn, Mn, Cl. Son componentes de proteínas o
actúan como activadores de enzimas.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
28
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
MICROORGANISMO. Son plantas y animales microscópicos que habitan el suelo y cumplen
la función de descomponer la materia orgánica y liberar los minerales. Entre estos están los
hongos, bacterias, actinomicetes, algas, protozoarios, levaduras, nematodos, etc.
MINERALES. Suministran alimento y nutrientes a las plantas y microorganismos. En el
estado mineral las partículas son inorgánicas.
MINERALIZAR. Es la transformación de la materia orgánica mediante la acción de
microorganismos aeróbicos y la liberación de minerales, que son esenciales para el
crecimiento de la planta. El residuo de la oxidación de la materia orgánica es el humus.
MULCH. Es una cubierta protectora del suelo. No es un fertilizante ni una enmienda, por lo
que no debe mezclarse con el suelo. Hay muchos tipos de mulch, como el compost
parcialmente descompuesto, restos de cortezas, virutas de madera, paja, conchas, hojas,
cascarilla de arroz, etc. Su función es la de cubrir el suelo desnudo, para impedir la
escorrentía superficial, regular la temperatura del suelo, conservar la humedad y evitar el
crecimiento de malas hierbas por falta de luz. Un buen mulch suministra nutrientes
lentamente al suelo a medida que se descompone.
N-P-K. Es una fórmula de un fertilizante que contiene nitrógeno (N), fósforo como P2 O5 y el
potasio como K2 0. Estos tres macronutrientes son importantes para el crecimiento de las
plantas (en oposición a la filosofía de la agricultura orgánica, cuyo propósito es mejorar la
biodiversidad del suelo). Una fórmula 15-15-15 CP, contiene 15% de nitrógeno, 15% de
fósforo como pentóxido de fósforo y 15% de potasio como óxido de potasio. El potasio se
suministra como cloruro de potasio.
ORGÁNICO. Literalmente se refiere a algún material derivado de plantas o animales. Incluye
cualquier cosa derivada de un organismo vivo o excretado por este. El término orgánico se
aplica a la filosofía de trabajar dentro de las leyes y Sistemas existentes en la naturaleza,
para lograr así un medio ambiente saludable, en equilibrio y generosamente productivo por
muchos años. Esta palabra se emplea cuando se hace referencia a la fabricación de
compost.
PATÓGENO. Un microorganismo capaz de producir una enfermedad.
PERMEABILIDAD. Es la propiedad de los suelos de permitir el paso o movimiento de agua y
de aire a través de todo el perfil. Los suelos arenosos son bien permeables.
PILA CALIENTE. Las condiciones óptimas para elaborar la pila de compost, incluyen una
relación C/N de 30:1. El tamaño de las partículas de 2,5 cm o menores y de textura variada,
buena humedad, aire y un volumen de un metro cúbico, son condiciones apropiadas para
que trabajen bien las bacterias sicrófilas, mesófílas y termófílas. Cuando las bacterias
termófilas trabajan, la temperatura de la pila puede alcanzar 77º C. Este es el método más
rápido de fabricar compost en una pila casera y puede tomar aproximadamente 3 semanas,
si la pila es bien atendida, volteándola frecuentemente, al observar que la temperatura
comienza a bajar.
PILA DE COMPOST INDORE. Fue desarrollada en Indore, India por el agrónomo Británico
Sir Albert Howard, quien perfeccionó una pila de compost que en lugar de podrir calentaba.
Tiene la ventaja de ocupar poco espacio, permitiendo que se pueda sembrar en el resto del
espacio disponible del jardín.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
29
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
1- Materia verde fresca.
2- Restos orgánicos.
3- Bosta de vaca.
4- Ceniza o aserrín – tierra.
5- Minerales naturales esparcidos.
6- Capa aislante y protectora. Restos de
grama, hojas o plástico impermeable.
7- Ventilador.
PILA ESTÁTICA AIREADA. Es una pila de compost estática, que utiliza una serie de tubos
perforados que corren a través de la pila, conectados a un ventilador, como sistema de
suministro de aire. La pila no es volteada.
PILA FRÍA. Es el método más lento de fabricar compost, en un compostero casero, ya que
puede tomar entre 6 meses y 2 años. Este procedimiento requiere poca dedicación y
esfuerzo, ya que la pila se voltea de manera ocasional. El proceso de compostaje en este
caso, es catalizado por bacterias sicrofílicas, cuya temperatura máxima no pasa de 13° C.
PILA O MONTÓN. Se construye un montón de material biodegradable, de un metro cúbico,
que se empieza a descomponer por acción microbiana. Es lo opuesto al método "agregue
desperdicios a medida que se va descomponiendo"; ya que la pila se construye de una sola
vez. De tal forma que se pueden controlar de una forma más precisa para su rápida
descomposición los factores como humedad, relación C/N, las diferentes textura y tamaño de
partículas.
PROTEÍNA. Es una macromolécula compuesta por una secuencia linear de aminoácidos.
Contienen C,H,0,N,S. Las proteínas son los principales componentes estructurales de las
células.
RECICLAJE DE CORTES DE GRAMA. Es cuando se dejan los cortes de grama sobre el
suelo, con la finalidad que se descompongan y liberen nutrientes al mismo. Se recomienda
segar con frecuencia para que los cortes sean más fino y se descompongan más
rápidamente.
RELACIÓN C/N. Es la cantidad de carbono con respecto al nitrógeno, esto es una relación
2:1 significa que hay dos veces más carbono que nitrógeno. Las bacterias como todos los
organismos vivos, requieren bastante carbono y menos nitrógeno. Asegurándoles materiales
orgánicos que suministren estos dos elementos en la proporción correcta, las bacterias
prosperan, crecen y se multiplican. Por lo que pueden descomponer la pila de compost a una
mayor velocidad. Trabajar con una relación C/N de 30:1, es un factor favorable para obtener
un buen compost rápidamente.
RELLENO SANITARIO. Término aplicado a un depósito de basura, que se realiza en zanjas
o huecos hechos en la tierra. Cuando está lleno, se cubre con tierra mediante una pala o
tractor simulando tierra inalterada. Actualmente estos rellenos son sanitarios y requieren de
una tecnología especial que permita eliminar el gas metano y las filtraciones tóxicas
producidas por la basura.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
30
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
SUELO ARCILLOSO. Suelo con partículas de arcilla y pocos espacios porosos. Con alta
capacidad de retención de agua y pobre drenaje.
SUELOS ARENOSOS. Están constituidos por minerales primarios, de tamaño
comprendido entre 2 a 0,02 mm. La cantidad de espacio poroso es pequeña,
aunque los poros individuales son grandes. Tienen baja capacidad de retención
de agua y de elementos minerales, ya que son muy permeables. En estos
suelos la fracción arena ocupa el 70 o más de todo el material en peso.
TEMPERATURA AMBIENTE. Temperatura del aire alrededor de la pila, que no es afectada
por el calor que esta produce.
TOXINA. Substancia de naturaleza proteica elaborada por los seres vivos, especialmente por
los microbios, y que actúa como veneno, aún en pequeñas proporciones.
VENTILAR. Proceso de airear la pila de compost, con la finalidad de facilitar la acción
descomponedora de los microorganismos aeróbicos.
VERDES. En inglés se utiliza el término "green" para denotar la materia orgánica con un alto
contenido en nitrógeno, más específicamente materiales con una relación C/N menor que
30:1. Materiales con un alto contenido de carbono se llaman marrones"browns". Un factor
muy favorable para obtener un buen compostaje es una relación C/N de 30:1.
VIRUTAS DE MADERA. Se añaden al compost para crear una estructura porosa que facilite
la aireación. También constituye una buena fuente de carbono.
VOLTEAR. Darle vuelta a la pila de compost, de tal forma que el material de arriba esté
luego debajo, facilitando la aireación. La mejor herramienta para voltear el compost es una
horca o tenedor de cavar de cinco puntas.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
31
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
ANEXO 1
Evaluación de la ventaja económica en la producción de abonos orgánicos en el
departamento de San Vicente a partir de subproductos de la industria azucarera.
I. Antecedentes
La producción y uso de abonos orgánicos en el departamento de San Vicente se caracteriza
por los siguientes factores:
•
El interés por este tipo de productos se origina en la posibilidad de exportar productos
agrícolas orgánicos hacia mercados de países desarrollados con un diferencial de precio
atractivo respecto a los productores agrícolas convencionales basados en el uso de
agroquímicos. El mercado nacional de productos agrícolas orgánicos es incipiente y el
consumidor medio está más interesado en un precio bajo que en el origen del producto,
su bioseguridad o compatibilidad ambiental.
•
Los sectores más interesados son los productores de frutales, específicamente marañón,
y de azúcar a nivel de trapiche con fines de exportación. En el sector de hortalizas se ha
acumulado alguna experiencia en el uso de abonos orgánicos.
•
Existe una gran variedad de alternativas disponibles de procesos de producción de
abono orgánico (Compost, humus de lombriz) propuestos por diferentes instituciones
nacionales y regionales enfocados básicamente a pequeños productores y condiciones
rústicas.
•
A nivel de municipalidades (Zacatecoluca, Quezaltepeque, etc.) se han implementado
proyectos de tratamiento y conversión de abono orgánico de los residuos de mercado de
alimentos con un enfoque más ambientalista que comercial.
•
Existe abundante literatura sobre agricultura orgánica y producción de abonos orgánicos.
Esta última por tener un enfoque hacia el pequeño productor rural, que produce abono
orgánico para autoconsumo, tiene un carácter divulgativo que no permite una evaluación
técnico-económica sobre bases comprobadas. A manera de ejemplo se puede mencionar
que no se reportan índices de conversión de materia prima inicial en abono orgánico (ton
de materia prima / ton de abono obtenido), tampoco indica la productividad del sistema
en términos de tiempo necesario para la terminación del proceso referido a materia
prima, producto final, área de terreno necesario para realizar al proceso o mano de obra
requerida.
•
Hay muy poca información de mercado disponible en relación con aspectos tales como:
volumen de demanda, precio y calidades exigidas de acuerdo al cultivo y al suelo en
cuestión.
Para la realización de un análisis de viabilidad económica de la producción de abono
orgánico es necesario definir marcos de referencia y escenarios específicos a los que se
pueda aplicar el cálculo de costos y beneficios económicos que permitan su comparación y
evaluación.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
32
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
II. Marco de referencia
Los factores a considerar son los siguientes:
a) Tipo de producto o tecnología a emplear y sus características. En nuestro caso se trata
de compostaje de subproductos de la industria azucarera (cachaza, bagazo, ceniza de
bagazo) con eventual uso de estiércol vacuno como inoculo o starter.
Se consideraron los siguientes parámetros de proceso:
•
Conversión de materia prima al producto final (rendimiento) de 60 %.
•
Tiempo de tratamiento para garantizar la conversión de la materia prima en producto
final (compost terminado) de 100 a 120 días dependiendo de la escala de trabajo y
nivel de mecanización.
•
Composición del material al inicio del proceso.
Componente
Cachaza %
Bagazo %
Ceniza %
Estiércol %
•
Productores agrícolas
70
10
5
15
Ingenio azucarero
80
15
5
-
Días de operación de la unidad de composteo. Para los productores agrícolas: 250
días/año (2 ciclos). Para el ingenio azucarero 200 días/año (2 ciclos).
b) Escala de trabajo. Se refiere al volumen de producto final obtenido en un año de trabajo y
consideran tres variantes:
•
Pequeña escala. Condiciones rústicas.
•
Mediana escala. Semimecanizado.
•
Gran escala. Mecanizado
c) Costo de materia prima. Se refiere al precio o valor asignado a las diferentes materias
primas. En el caso de los productores agrícolas se cuenta con la disposición del Ingenio
Jiboa de entregar las materia primas sin costo por lo cual es necesario considerar sólo el
costo de transportación (aprox. 30 km). Debido a la diferencia de densidad de las
diferentes materias primas, el costo de las materia prima puesta en el sitio es el
siguiente:
Componente
Cachaza
Bagazo
Ceniza
Estiércol
Productores agrícolas
$1.15/t
$15.00/t
$1.67/t
$20.00/t
Ingenio azucarero
0
0
0
-
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
33
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
El costo del estiércol se tomó de acuerdo a criterios locales, de la región de San Carlos
Lempa.
En el caso del ingenio, el costo se consideró nulo.
d) Destino final y precio del producto
El destino final del producto puede verse con dos enfoques diferentes:
• Como producto comercial a vender.
• Como insumo para la propia producción de los agricultores (autoconsumo)
En el primer caso se trata de la operación normal de una empresa que produce y realiza su
producción en el mercado. En este caso la ganancia viene de la deferencia entre el precio
de venta menos los costos de operación. Para el caso del compost producido a partir de
subproductos del Ingenio, se tomó un precio de mercado de $50.00/ton que es establecido
por el único productor comercial conocido en el país (Ingenio Chanmico). De acuerdo a
información disponible en Internet, el precio del compost producido a partir de residuos
agrícolas es de $50.00/ton a granel y de aproximadamente el doble ($100.00/ton) para el
producto envasado en condiciones de la Unión Europea. A los efectos de esta evaluación se
tomó el precio de $50.00/ton envasado en bolsas de 100 Ibs. La mano de obra se estimó a
$4.60 hombre/día.
En el segundo caso se trata de la sustitución de los fertilizantes químicos por abono
orgánico. La cantidad y valor del fertilizante químico depende del tipo de suelo y cultivo. A los
efectos de cálculo se asumió el uso de 200 Kg/manzana de fórmula química 12-24-12 con un
valor de $56.00 ($280.00/t). Se asume una relación de sustitución de 5 partes de abono
orgánico por una parte de fertilizantes. En este caso el valor de la mano de obra no se
considera, pues forma parte de las actividades de producción del cultivo en cuestión. Es
posible, sin embargo, hallar el valor equivalente de la misma en función del resultado
económico neto de la producción agrícola.
Otro factor a considerar es la bonificación de precio que se logra en el producto agrícola
producido de "forma orgánica". Esta bonificación está en el entorno de 40 por encima del
precio del producto convencional (producido con agroquímicos). A manera de ejemplo se
puede citar que mientras el marañón orgánico tiene un precio de $3.90/lb, este valor es de
$2.70/ib para el marañen convencional (47 de bonificación) lo que significa una bonificación
de $1.2/lb. Este cultivo fue tomado como ejemplo para los cálculos.
Finalmente debe tenerse en cuenta la influencia que la fertilización orgánica tiene sobre el
rendimiento agrícola (qq/manzana). Aunque se ha reportado una disminución de rendimiento
en los cultivos orgánicos respecto a los basados en fertilizantes químicos, esta tendencia es
más marcada en los cultivos de ciclo corto (hortalizas y plantas anuales) que en los cultivos
permanentes. A los efectos de cálculos se consideró igual rendimiento y nuevamente se
tomó como ejemplo el marañón (semilla), con una producción promedio de 20
qq/manzana/año y un rendimiento de almendra en relación a semilla de 21 (equivalente a 4.2
qq de almendra/manzana/año).
e) Inversión inicial
Tomando en cuenta el equipamiento o nivel de mecanización se consideraron valores de
$300.00 para la pequeña escala representados básicamente por utensilios manuales
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
34
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
(carretillas, palas, tridentes, rastrillos, manguera, etc.). Para la escala intermedia se
consideró un valor de $5,000 que incluye tanto la compra de los utensilios manuales antes
citados como la adquisición de un mezclador/transportador portátil, así como una cierta
cantidad de dinero para el acondicionamiento del área.
Para la gran escala se consideró un capital inidal de $250,000 que incluye la preparación del
terreno, la compra de utensilios manuales y la adquisición de a maquinaría asociada.
En todos los escenarios se consideró el terreno necesario para la elaboración del compost
como propio. El área requerida es de aproximadamente 0.1, 0.8 y 7 manzanas para la
pequeña, mediana y gran escala respectivamente. En la gran escala, el aprovechamiento
del área es mayor ya que en la formación de largas filas de material disminuye los espacios
vacíos que se tienen cuando se trabaja con pequeños montones o pilas.
En todos los casos se consideró que la inversión se realizó con capital propio por lo que no
se pagan intereses bancarios.
f)
Impuestos
No fueron considerados para ninguno de los escenarios.
III. Escenarios
De acuerdo a lo apuntado en el epígrafe anterior se evaluaron los siguientes escenarios:
Escenario
Actor
Escala/condiciones
Finalidad del
compost
Resultado económico
1
Productores agrícolas
Pequeña (25t/año)
rústica
Producto
comercial
Valor de venta del compost
2
Productores agrícolas
Media (250t/año)
Semimecanizado
Producto
comercial
Valor de venta del compost
3
Ingenio azucarero
Grande (17500t/año)
Mecanizado
Producto
comercial
Valor de venta del compost
4
Productor agrícola
Pequeña (25t/año)
rústica
Autoconsumo
marañón
Sustitución de fertilizante
químico + aumento del
precio del producto
5
Productor agrícola
Media (100t/año)
Semimecanizado
Autoconsumo
marañón
Sustitución de fertilizante
químico + aumento del
precio del producto
IV. Resultados y discusión
Los resultados de la evaluación para cada uno de los escenarios analizados se muestran en
las tablas adjuntas.
De la comparación de los resultados económicos de la producción comercial de compost en
tres escalas diferentes (escenarios 1, 2 y 3) resulta evidente que solo en la gran escala se
obtienen ganancias.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
35
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
En el caso de los escenarios 1 y 2 el costo de la mano de obra representa el 80% y el 64%
del costo total respectivamente y alcanza valores superiores al precio de venta considerado,
siendo la principal causa de la inviabilidad económica El costo de materias primas representa
el 2.8% y el 11.5% y es el segundo elemento de costo de importancia, Puede verse que no
existe ventaja de aumentar por diez la capacidad de producción ya que, aunque los costos
unitarios disminuyen en un 75 % del escenario 1 al 2, continúan siendo superiores al precio
de venta. La mayor producción se refleja entonces en un saldo negativo mayor.
El costo del envase (bolsas de poliproleno de segunda mano de 1 qq) es el tercer elemento
del costo siendo el 2% y 7%.
En el caso del escenario 3 que equivale al aprovechamiento de toda la cachaza producida
por un ingenio de 4,000 ton de caña/día y la producción del compost en áreas aledañas al
Ingenio las ganancias son de consideración ($677,000/año) lo que permite la recuperación
del capita invertido muy rápidamente aun cuando haya que pagar intereses por el mismo.
Se puede apreciar que la mano de obra pesa muy poco en el costo (12%) lo cual significa
una holgura suficientemente grande para el caso de que el estimado sea inferior a la
realidad. En este caso se consideró que más del 90 del costo de mano de obra está dado
por la actividad de envasado que realiza solo en la mitad del periodo de operación y donde
se consideró una productividad de 4 ton/hombre/dia en esta actividad (12 sacos/hora).
El principal elemento de costo esta dado por el valor de las bolsas que representa el 58% del
costo total. Aunque en todos los escenarios se asumió el mismo valor unitario para las
bolsas, es probable que la mayor demanda de los mismos del escenario 3 signifique un
menor precio de compra.
Un factor no considerado en el escenario es el relativo al mantenimiento de la maquinaria.
Para procesos agroindustriales se acostumbra considerar entre 4 y 10% de los cosos totales
por este concepto lo que implicaría un aumento del costo/ton en el entorno de $0.5-1.0/ton lo
que no cambia de manera significativa el resultado.
Los escenarios 4 y 5 consideran la producción de compost para autoconsumo en la
producción de marañón. En ambos el costo de producción esta en el entorno de $20/ton
siendo el costo de la materia prima aproximadamente 50 del mismo v el del envase un 30%.
El saldo positivo que se logra es atribuible en mayor medida al mayor precio de venta del
producto orgánico que a la disminución de costos por la sustitución del fertilizante químico.
Como se aprecia en las tablas el primer factor contribuye con un 10% a los ingresos mientras
que el segundo lo hace con un 90%.
Aunque la tendencia de los últimos años a nivel mundial indica una disminución gradual del
diferencial de precios entre productos orgánicos y convencionales los resultados obtenidos
indican que aunque este diferencial disminuya de forma importante siempre será ventajoso el
uso del compost.
Resulta obvio que la mayor producción de almendra orgánica que se logre produzca un
saldo beneficioso mayor. La relación es prácticamente lineal entre la producción de compost
y los beneficios económicos.
Cuando se evalúa el compost en función del beneficio económico obtenido se llega a valores
del entorno de $500/ton, es decir, que se revaloriza 25 veces respecto a su costo 10 veces
respecto a su precio de mercado.
De forma similar cuando se evalúa el valor general por la mano de obra se obtiene
$9/hombre/día en el escenario 4 y $44/hombre/día en el escenario 5.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
36
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
ESCENARIO 1. PRODUCCIÓN COMERCIAL DE COMPOST EN CONDICIONES RUSTICAS
PRODUCCION
24 ( t / año )
COSTO DE PRODUCCION
Insumo
(t/t)
Materias primas
Cachaza
Bagazo
Ceniza
Estiércol
Agua
Sub total
Mano de obra
Combustible
Envase
Depreciación
Sub total
Comercialización
Costo (total)
INVERSION
Valor inversión
300
($)
BALANCE ECONOMICO
t / año
Valor producción
24
Costo producción
24
Saldo
1.17
0.17
0.08
0.28
1
Hombre – día / t
60
($/t)
0.2
Unidad / t
30
$/t
50
345.32
Valor
unitario ( $ / t )
Costo ( $ )
1.15
15
1.67
20
0.01
1.3455
2.55
0.1336
5.6
0.01
9.64
4.6
276
0.2
0.22
6.6
1.25
293.69
51.83
345.32
$ / año
1,200.00
8,287.60
-7,087.60
La mano de ora está calculada 6 días hombres por un periodo de 260 días para la mezcla de la
biomasa el llenado de bolsas, y otras actividades de mantenimiento.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
37
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
ESCENARIO 2. PRODUCCIÓN COMERCIAL DE COMPOST EN CONDICIONES SEMI MECANIZADAS
PRODUCCION
250
COSTO DE PRODUCCION
( t / año )
Insumo
(t/t)
Valor
unitario ( $ / t )
Costo ( $ )
1.17
0.17
0.08
0.28
1
1.15
15
1.67
20
0.01
1.3455
2.55
0.1336
5.6
0.01
9.64
Materias primas
Cachaza
Bagazo
Ceniza
Estiércol
Agua
Sub total
Mano de obra
Combustible
Envase
Depreciación
Sub total
Comercialización
Costo (total)
INVERSION
Valor inversión
Hombre – día / t
12
($/t)
0.45
Unidad / t
30
BALANCE ECONOMICO
t / año
Valor producción
250
Costo producción
250
Saldo
4.6
55.2
0.45
0.22
6.6
2
73.89
13.04
86.48
($)
5000
$/t
50
86.48
$ / año
12,500.00
21,619.59
- 9,119.59
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
38
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
ESCENARIO 3. PRODUCCIÓN COMERCIAL DE COMPOST EN CONDICIONES MECANIZADAS
PRODUCCION
17,500.00
COSTO DE PRODUCCION
Materias primas
Cachaza
Bagazo
Ceniza
Estiércol
Agua
Sub total
Mano de obra
Combustible
Envase
Depreciación
Sub total
Comercialización
Costo (total)
INVERSION
Valor inversión
($)
250,000
BALANCE ECONOMICO
t / año
Valor producción
17,500
Costo producción
17,500
Saldo
( t / año )
Insumo
(t/t)
Valor
unitario ( $ / t )
Costo ( $ )
1.33
0.28
0.08
0
1
0
0
0
20
0.1
0
0
0
0
0.1
0.10
4.6
1.38
Hombre – día / t
0.3
($/t)
0.72
Unidad / t
30
$/t
50
11.31
0.72
0.22
6.6
1.43
10.23
1.81
11.31
$ / año
875,000.00
197,988.24
677,011.76
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
39
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
ESCENARIO 4. PRODUCCIÓN COMERCIAL DE COMPOST EN CONDICIONES RUSTICAS PARA
AUTOCONSUMO EN EL CULTIVO DE MARAÑON
PRODUCCION
24
COSTO DE PRODUCCION
( t / año )
Materias primas
Cachaza
Bagazo
Ceniza
Estiércol
Agua
Sub total
Insumo
(t/t)
Valor
unitario ( $ / t )
Costo ( $ )
1.17
0.17
0.08
0.28
1
1.15
15
1.67
20
0.01
1.3455
2.55
0.1336
5.6
0.01
9.64
0
0
Hombre – día / t
60
($/t)
0.2
Unidad / t
30
Mano de obra
Combustible
Envase
Depreciación
Sub total
Comercialización
Costo (total)
INVERSION
Valor inversión
0.2
0.22
6.6
1.25
17.69
3.12
20.61
($)
300
BALANCE ECONOMICO
Consumo espec. abono
( t / manzana )
Fertilizante químico
( t / manzana )
Precio fertilizante
($/t)
Valor fertilizante
($/t)
Rendimiento
( lb de alm. / man. )
Bonifi precio alm org
( $ / lb )
Area beneficiada
24 manzanas
1
Fertilizante equivalente
4.8 t
0.2
Valor fertilizante sustituido
1344 $
280
56
Producción de almendra
10,080 lb.
Valor de la bonificación
Valor total
12,096 $
13,440 $
Costo abono
494.66 $
420
1.2
Saldo
Valor equivalente del compost
Valor equivalente mano de obra
12,945.34 $
539.4 $ /t
9.0 $ / h-d
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
40
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
ESCENARIO 5. PRODUCCIÓN COMERCIAL DE COMPOST EN CONDICIONES SEMI MECANIZADAS PARA
AUTOCONSUMO EN EL CULTIVO DE MARAÑON
PRODUCCION
250
COSTO DE PRODUCCION
( t / año )
Materias primas
Cachaza
Bagazo
Ceniza
Estiércol
Agua
Sub total
Insumo
(t/t)
Valor
unitario ( $ / t )
Costo ( $ )
1.17
0.17
0.08
0.28
1
1.15
15
1.67
20
0.01
1.3455
2.55
0.1336
5.6
0.01
9.64
0
0
Hombre – día / t
12
($/t)
0.45
Unidad / t
30
Mano de obra
Combustible
Envase
Depreciación
Sub total
Comercialización
Costo (total)
INVERSION
Valor inversión
0.45
0.22
6.6
2
18.69
3.30
21.54
Area beneficiada
250
manzanas
Fert equivalente
50
t
Valor fert sust
14,000
$
%
0.10
Produc de almendra
105,000
lb
0.90
Valor bonificación
Valor total
126,000
140,000
$
$
Costo abono
5,384.29
$
($)
5,000
BALANCE ECONOMICO
Consumo espec. abono
( t / manzana )
Fertilizante químico
( t / manzana )
Precio fertilizante
($/t)
Valor fertilizante
( $ / manzana
Rendimiento
( lb de alm. / man. )
Bonifi precio alm org
( $ / lb )
1
0.2
280
56
420
1.2
Saldo
Valor equivalente del compost
Valor equivalente mano de obra
13,461.71 $
538.5 $ /t
44.9 $ / h-d
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
41
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
V. Conclusiones
A manera de conclusiones sobre la evaluación económica de la producción y uso de
compost producido a partir de residuos de la producción de azúcar de caña es posible emitir
los siguientes criterios:
•
La producción de compost con fines de venta del mismo, considerando los precios
vigentes del mercado local, solo es rentable cuando se trabaja en gran escala de forma
mecanizada para disminuir la demanda de mano de obra, cuando la materia prima tiene
costo cero y cuando el sitio de procesamiento está anexo a la fuente de materia prima de
manera que el costo de transportación sea mínimo. Estas condiciones sólo se dan en un
ingenio azucarero.
•
La producción de compost para autoconsumo en la producción agrícola de tipo orgánica
y más específicamente de marañón orgánico resulta ventajosa tanto en condiciones
rústicas de pequeña escala con alta demanda de mano de obra como en condiciones
semimecanizadas con menor demanda de mano de obra siempre que las materias
primas (cachaza, bagazo y ceniza) tengan costo nulo y sólo sea necesario pagar por su
transportación las tarifas consideradas en este trabajo. Bajo otras condiciones sería
necesario realizar los cálculos pertinentes.
•
En cualquiera de las variantes que presentan saldo positivo (escenarios 3, 4 y 5) el
capital de inversión inicial se amortiza antes del cierre del primer año de operaciones.
•
La tecnología de producción de compost es relativamente simple y de pronta asimilación.
VI. Recomendaciones
A manera de recomendaciones que permitan una mayor eficiencia económica productiva en
la producción y uso de compost se deben analizar las siguientes proposiciones:
•
En el escenario 3 se debe analizar la conveniencia de la construcción local de los
implementos de producción de compost a partir de proyectos mecánicos disponibles en
el mercado a fin de disminuir el capital de inversión.
•
En los escenario 3, 4 y 5 se debe analizar la posibilidad de entrega a granel de una parte
de la producción a fin de disminuir los costos de envase.
•
En los escenarios 4 y 5 se debe analizar la ventaja de sustituir el bagazo de caña por otro
componente fibroso localmente disponible de costo menor a $15.00/ton. Para el caso del
marañón este componente pudiera ser el follaje caduco de la propia plantación. En el
caso de existir un exceso de este material degradado es posible analizar la ventaja de su
venta directa como fuente de ingresos adicionales.
•
Otras alternativas de producción de abono orgánico como el humus de lombriz pueden
resultar más atractivas como producto comercial que el compost. Se requiere que se
analice su producción en la pequeña y mediana escala tanto, a partir de residuos de
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
42
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
ingenios azucareros, como de otras materias primas disponibles localmente (hojarasca
de marañón, estiércol, etc.)
•
La producción de otros renglones agrícolas orgánicos puede contribuir a un mejor
balance económico. La producción combinada de marañón orgánico y hongos
comestibles a partir de follaje caduco de esta planta parece atractiva a primera vista
aunque requiere de un análisis más profundo.
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
43
Producción de Fertilizantes a partir de los Derivados de la Caña de Azúcar
ANEXO 2
Como hacer uso del compost
Documento elaborado por la Universidad del Estado Oregon (Oregon State University)
Este documento ha sido elaborado con la ayuda financiera de la Unión Europea. Su contenido es responsabilidad exclusiva de
FIAGRO y en ningún caso se debe considerar que refleja opinión de la Unión Europea
44