Evaluación de diferentes fuentes de minerales para la regulación del ph y conductividad eléctrica en el tratamiento de aguas mieles.

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1 Evaluación de diferentes fuentes de minerales para la regulación del ph y conductividad eléctrica en el tratamiento de aguas mieles. Luby Melissa Castillo Claros Informe de pre práctica de Bachillerato Técnico en Caficultura. Asesor: Nery Gonzales Márcala, La Paz, Honduras C.A Febrero de 2013

2 Indicé Indicé... 2 I.- Introducción... 3 II.- Objetivos... 4 General... 4 Específicos... 4 III.- Metodología... 5 III. a) Diseño del experimento... 5 Descripción de los tratamientos y repeticiones... 6 III. b) Establecimiento de experimento... 6 IV. a) Resultados de ph... 7 IV. b) Resultados Conductividad Eléctrica CE... 9 V.- Conclusiones VI.- Recomendaciones VII.- Anexos

3 I.- Introducción Las aguas mieles es un subproducto generado en los beneficios húmedos de café, su mal manejo genera contaminación en fuentes de agua, malos olores, cría de moscas y otros insectos. En COMSA los productores líderes y equipo técnico en la agricultura orgánica comprometidos con la calidad de café y con responsabilidad social han descubierto un potencial en uso de las aguas mieles como fuentes en nutrición. Qué genera la uso de aguas mieles? Genera un mejoramiento de fertilidad de suelo Mejora las condiciones del cultivo de café. Reduce la contaminación de agua y promueve la biodiversidad Motiva la investigación y conocimiento Para la aplicación de aguas mieles en cultivos se requiere conocer el ph y conductividad eléctrica, que en agricultura son una condicionante para la mayor o menor disponibilidad de nutrientes en el suelo, el ph es un factor determinante en la absorción de nutrientes, limitando o incrementando la disponibilidad de minerales en los suelos. Los suelos de esta región y de la mayoría de los cafetales tienen un ph ácido, debido al mal manejo que se le ha dado, con el uso excesivo de fertilizantes. Las aguas mieles salen del proceso de despulpado con un ph de 3.6% a 3.8% (datos tomados durante este estudio), si se aplican directamente al suelo tendrían probablemente un efecto de mayor acidez. Por lo tanto, es recomendable usar algún tipo de material o insumo orgánico para regular el ph e incrementar conductividad eléctrica. La conductividad eléctrica (CE) es un parámetro importante en la agricultura ya que es una medida que determina la cantidad de minerales en solución. La CE es una medida útil y un indicador de la calidad de aguas dulces. Cambios significativos de la CE pueden ser un indicador de eventos puntuales por ejemplo contaminación, exceso de sales entre otros. En la presente investigación se da a conocer la evaluación de ph, conductividad eléctrica y temperatura de las aguas mieles con diferentes concentraciones de: cal, ceniza, biofertilizantes y sulfatos durante ocho días. 3

4 II.- Objetivos General Evaluar diferentes fuentes de minerales locales disponibles para la regulación del ph y Conductividad Eléctrica (CE), en el tratamiento de aguas mieles para ser utilizadas en la nutrición de suelos. Específicos Valorar la cal, ceniza, biofertilizantes y sulfatos a diferentes dosis en la regulación del ph y conductividad eléctrica para el mejoramiento de la disponibilidad de minerales en las aguas mieles. Documentar el uso de ceniza, cal, sulfatos y biofertilizantes en la regulación de ph y Conductividad eléctrica en las aguas mieles. Presentar diferentes alternativas de fuentes de minerales disponibles y de bajo costo para uso de los productores/as. 4

5 III.- Metodología El estudio se realizó en la aldea El Pastal, en finca La Fortaleza de la empresa Café Orgánico Márcala, S.A. (COMSA). Para la evaluación de los tratamientos se utilizaron los siguientes insumos: cal, ceniza, biofertilizante multi-mineral (anexo 1) y sulfatos, los materiales utilizados fueron: baldes, phmetro, barriles de 150 litros, barriles de 1000 de litros para transporte de las aguas mieles. Se evaluaron 4 fuentes diferentes de minerales a diferentes dosis, los tratamientos evaluados son los siguientes: Cuadro 1. Descripción de las dosis utilizadas de cada uno de los minerales para cada uno de los tratamientos. Fuente mineral Unidades Tratamientos Trat. 1 Trat. 2 Trat Cal Libras Ceniza Libras Biofertilizantes Litros Mezcla de sulfatos: Sulfato de Zinc Onzas Sulfato de Magnesio Onzas Sulfato de Potasio Onzas Sulfato de Manganeso Onzas Sulfato de Cobre Onzas Boro Onzas Cal* Onzas Ceniza** Libras 1 Salitre** Libras 1 *En la mezcla de los sulfatos se agregó cantidades diferentes de cal para equilibrar la mezcla. **Para el barril 1 en la mezcla de los sulfatos se utilizó ceniza y salitre para compensar otros minerales III. a) Diseño del experimento Para el establecimiento del experimento se usaron 4 tratamientos utilizando 12 barriles, distribuidos en grupos de 3. El testigo fue solamente el agua miel. Ver figura 1 5

6 Figura 1. Descripción de los tratamientos y repeticiones Descripción de los tratamientos Cal Ceniza Biofertilizante Sulfatos Tratamiento 1 Tratamiento 2 Tratamiento 3 Testigo III. b) Establecimiento de experimento Se transportaron las aguas mieles recién salidas del beneficio húmedo de COMSA. Luego se llenaron los 13 barriles con 125 litros de agua miel, una vez listos se procedió a tomar lecturas de ph, CE y temperatura de cada uno de los barriles. Después se agregó cada uno de los minerales, mezclando muy bien para homogenizar la solución, luego se tomó los datos de ph, CE y temperatura, para cada uno de los tratamientos. Finalmente se cerraron muy bien los barriles, para que haya un proceso de fermentación. Una vez establecido el experimento se tomaron los datos de ph, CE y temperatura durante 8 días, las lecturas se hicieron a las 9:00 am, para evitar variabilidad en los datos. 6

7 ph ( % ) Diversas fuentes de minerales para la regulación del ph y conductividad eléctrica en aguas mieles IV. a) Resultados de ph IV.- Resultados En la figura 2) se aprecia la tendencia de ph con la adición de 1 libra de cal, 2 libras de ceniza, 1 litro de biofertilizantes y una mezcla de sulfatos, cal, ceniza y salitre (tipo de harina de roca local). Al agregar la cal el ph incremento de desde el momento que se hizo la mezcla y se mantuvo el ph mayor que el testigo. Con la adición de 2 libras de ceniza se observa que el ph aumento inmediatamente de 4,16 a 6,41. Los datos de ph en los 8 días fueron muy variables. En el día 4 después de haberle agregado la ceniza se alcanzó un ph de 7,53 siendo el valor más alto. El ph en el día 6 fue el más bajo, de acuerdo a nuestras observaciones probablemente este comportamiento de variaciones están muy relacionadas a la temperatura ambiente y la mezcla en evaluación. Los sulfatos el primer día aumento su ph de 4.02 a 5.58; pero, los siguientes 6 días las variaciones fueron mínimas, al aplicar los biofertilizantes se observó un comportamiento similar al testigo. Figura 2. Comparaciones y variaciones de ph, según el primer tratamiento, durante 8 días Cal Ceniza Bio Sulfatos Testigo Tiempo (Días) 7

8 ph ( % ) Diversas fuentes de minerales para la regulación del ph y conductividad eléctrica en aguas mieles En la Figura 3 se aprecia las variaciones de ph, con la adición de 2 libras de cal, 4 libras de ceniza, 3 litros de biofertilizantes y mezcla de varios sulfatos. Al agregar 2 libras de cal el ph tuvo un aumento de 4,13 a 4,69. En cambio al agregar ceniza se tuvo un incremento de 4,03 a 7,76, con la adición de la ceniza se tiene valores más altos de ph en relación a los otros tratamientos. Con la Mezcla de 3 litros de biofertilizantes hubo una acidificación del agua miel hasta el día 3, en el día 4 se observó un incremento de 3,69 a 5,6 esta variación probablemente está relacionada a los cambios de temperatura ambiente. La mezcla de sulfatos incremento ph inicialmente y mantuvo una tendencia similar en los 8 días de observación, igual comportamiento tuvo la cal. Figura 3. Comparaciones y variaciones de ph según tratamiento 2 durante 8 días Tiempo (Días) Cal Ceniza Bio Sulfatos Testigo En la figura 4, se puede ver que con la adición de una mayor dosis de cal (3 libras) se logró un mayor incremento de ph de 3,65 a 5,76. Del día 2 al día 5 hubo una reducción de ph, incrementándose en el día 6. 8

9 ph ( % ) Diversas fuentes de minerales para la regulación del ph y conductividad eléctrica en aguas mieles El uso de una dosis mayor de ceniza (6 libras), incremento el ph a niveles alcalinos de En el día 3 se observa que hubo una reducción de ph pasando de 7,46 a 6,8, manteniendo niveles similares en los siguientes días, al día 8 bajo el ph en relación al primer día. La utilización de una dosis mayor de biofertilizantes (5 Litros), se tiene un incremento de ph y mantuvo valores similares en los 8 días de observación. El uso de sulfatos para el uso de aguas mieles, se observó que hubo un incremento de ph, manteniendo una tendencia de aumento, al final de los 8 días se observó el valor más alto. Figura 4. Comparaciones y variaciones de ph según tratamiento 3 durante 8 días Cal Ceniza Bio Sulfatos Testigo Tiempo ( Días) IV. b) Resultados Conductividad Eléctrica CE En la figura 5 se observa que el uso de 1 libra de cal en 125 litros de agua miel, se incrementa levemente la conductividad eléctrica. Manteniendo una tendencia similar durante 8 días de observación. 9

10 Conductividad Eléctrica (dms) Diversas fuentes de minerales para la regulación del ph y conductividad eléctrica en aguas mieles El uso de 2 libras de ceniza mejora la conductividad eléctrica en las aguas mieles, en comparación con la cal. Al momento de la mezcla hubo un incremento de 3,29 dms. Este tratamiento es el que presento una mayor variabilidad en las lecturas durante los 8 días de observaciones. El uso de biofertilizantes inicialmente redujo la conductividad eléctrica de 2,98 a 1,62 dms, incrementándose a partir del día dos y manteniendo una tendencia similar en los días siguientes. La adición de sulfatos en las aguas mieles incrementó considerablemente la conductividad eléctrica manteniendo desde el momento de la mezcla, los valores más altos en comparación a los otros tratamientos, el día ocho alcanzó la lectura más alta dms. Figura 5. Comparación y variación de CE, según tratamiento 1 durante 8 días Tiempo ( Días) Cal Ceniza Bio Sulfatos Testigo El uso de dos libras de cal mejoro la conductividad eléctrica, inicialmente hubo un incremento de 2,84 a 4,40 dms, manteniendo una tendencia similar durante los ocho días de estudio. La adición de cuatro libras de ceniza mejoró considerablemente la conductividad eléctrica, incrementándose inicialmente de 2,97 a 7,72 dms, en el día 6 hubo un 10

11 Conductividad Eléctrica (dms) Diversas fuentes de minerales para la regulación del ph y conductividad eléctrica en aguas mieles descenso pasando de 10,71dms a 7,41dms, probablemente esta reducción esta muy relacionada a la variación de temperatura (figura 8). La mezcla de 3 litros de biofertilizantes mejoró levemente la conductividad eléctrica en relación al testigo, manteniendo una tendencia similar en los 8 días de evaluación. El uso de sulfatos es permitido en las normativas de certificación orgánica, y la adición a las aguas mieles es para mejorar parámetros de ph y CE, además es una forma de enriquecer de minerales el suelo de los cafetales Para este tratamiento hubo un incremento significativo 2,97 a 8,05 dms, manteniendo una tendencia similar en los 8 días de evaluación. El testigo mantuvo una tendencia similar, excepto el día 4 en el cual hubo un descenso de 2,75 a 1,44 dms, siendo el valor más bajo en los 8 días de estudio. Figura 6. Comparación y variación de CE, según el tratamiento 2, durante 8 días Cal Ceniza Bio Sulfatos 4.40 Testigo Tiempo (días) El uso de dosis mayores de cal, si bien es cierto mejora ph, pero no tiene un incremento significativo en la conductividad eléctrica, cuando se le compara con el uso de ceniza ésta tiene un comportamiento mejor, además es una fuente accesible y de bajo costo para todos/as los productores/as. 11

12 Conductividad Eléctrica (dms) Diversas fuentes de minerales para la regulación del ph y conductividad eléctrica en aguas mieles En la siguiente figura se puede apreciar que la mezcla de 3 libras de cal incrementó levemente la CE, manteniendo un comportamiento similar en los 8 días de observación. La adición de 6 libras de ceniza incremento considerablemente el ph y CE, inicialmente pasó de 2,84 a 10,89 dms. En el día 6 y 8 hubo un descenso pasando de 12,05 a 8,33 dms y de 13,65 a 5,51 dms, siendo la lectura más baja, consideramos que este comportamiento está muy relacionado con la variación de temperatura (figura 8). El uso de biofertilizantes incrementó levemente la CE de 2,98 a 4,04 dms, manteniendo un comportamiento similar en los 8 días de observación. El uso de una dosis mayor de sulfatos mejoró considerablemente la CE, pasando de 2,98 a 8,19 dms, teniendo un incremento leve en los 8 días de observación, aunque son fuentes permitidas el costo tendría a incrementarse en grandes extensiones. La fuente con el mismo comportamiento es la ceniza y por ello debe aprovecharse a incorporarse al suelo mezclada junto al agua miel. Figura 7. Variaciones de conductividad eléctrica, con la adición de 3 libra de cal, 6 libras de ceniza, 5 litros de biofertilizantes y mezcla de sulfatos (dosis mayor) durante 8 días Tiempo (días) Cal Ceniza Bio Sulfatos Testigo 12

13 Temperatura ( C ) Diversas fuentes de minerales para la regulación del ph y conductividad eléctrica en aguas mieles En la figura 8. Se presentan las temperaturas mínimas, máximas y un promedio de todas las lecturas tomadas a cada uno de los tratamientos. El comportamiento de ph y CE. Está muy relacionada con las variaciones de temperatura, tal es el caso que, en el día 4 se registró la temperatura máxima (25,6 C), y en el día 6 se presentó la temperatura más baja (16,0 C). Esta variación de temperaturas influyeron en las lecturas de los parámetros agronómicos (ph y CE) analizados en este estudio. (Figuras anteriores) Figura 8. Variaciones de conductividad eléctrica, con la adición de 3 libra de cal, 6 libras de ceniza, 5 litros de biofertilizantes y sulfatos durante 8 días Tiempo (días) Minima Maxima Promedio 13

14 V.- Conclusiones El uso del sulfatos para la mezcla de agua mieles mejora el ph y CE, manteniendo un comportamiento similar en las diferentes dosis utilizadas. Las altas temperaturas incrementan la conductividad eléctrica, y las bajas temperaturas disminuyen la conductividad. La ceniza es la que mejor comportamiento presento en cuanto al ph y Conductividad Eléctrica. El uso de sulfato mejora el ph y Conductividad Eléctrica y mantiene incremento conforme pasa el tiempo. un Las dosis utilizadas de cal mejoraron levemente el ph y CE, pero no fueron suficientemente significativos en relación a los otros tratamientos. 14

15 VI.- Recomendaciones De acuerdo a los resultados obtenidos se recomienda el uso de ceniza para mejorar el ph y la CE, mejorando así, los contenidos de minerales de las aguas mieles. Usar 4 a 6 libras de ceniza por cada 150 litros de mucilago. Se recomienda el uso de cal mezclado con otras materias primas permitidas en agricultura orgánica, para potenciar el efecto, se puede utilizar fuentes tales como: Ceniza, Harinas de Roca, si se tiene disponibilidad puede usarse biofertilizantes y Sulfatos, aunque estos dos últimos tienen un costo mayor El uso de biofertilizante para regular ph y CE en aguas mieles no es recomendable, se tiene un mejor aprovechamiento aplicado directamente vía foliar en los diferentes cultivos. Para realizar otras investigaciones se recomienda utilizar aguas mieles de una sola concentración, que recién hayan salido del desmucilaginador o lavadora. Para próximas investigaciones, los barriles deben de estar debidamente sellados y completamente a la sombra para evitar variabilidad en las lecturas durante el estudio. Para la aplicación de agua miel fresca en finca es aconsejable hacer una mezcla de 4 libras de ceniza y 1 libra de cal. El uso de biofertilizante y sulfatos es relativamente más caro (cuadro 2) 15

16 VII.- Anexos Figura 9. Estudiante del tercer año de Caficultura, del instituto 21 de Octubre de el municipio de Márcala, departamento de La Paz, Honduras, Luby Melissa Castillo, iniciando el establecimiento el estudio de investigación. Figura 10. Estudiante homogenizando mezcla para la toma de datos. 16

17 Figura 11. Estudiante haciendo lecturas de ph, conductividad eléctrica y temperatura en uno de los tratamientos. Figura 12. Calibración de instrumento de medición (ph métrico), actividad realizada antes y después de cada lectura en cada uno de los 13 barriles. 17

18 Cuadro 2. Costos expresados en US$ y Lempiras de cada uno de los tratamientos evaluados. Correlacionar con las cantidades utilizadas en cuadro 1. (costo al momento de hacer el estudio) Fuente mineral Costo en Dólares Costo en Lempiras americanos Trat. 1 Trat. 2 Trat. 3 Trat. 1 Trat. 2 Trat Cal 0,08 0,15 0,23 1,50 3,00 4,50 2.-Ceniza 0,10 0,20 0,30 2,00 4,00 6, Biofertilizantes 0,60 1,80 3,00 12,00 36,00 60, Mezcla de 2,21 3,69 5,27 44,13 73,75 105,38 sulfatos: Sulfato de Zinc 0,15 0,30 0,38 3,00 6,00 7,50 Sulfato de Magnesio 0,30 0,60 0,90 6,00 12,00 18,00 Sulfato de Potasio 0,25 0,50 0,75 5,00 10,00 15,00 Sulfato de 0,19 0,28 0,38 3,75 5,63 7,50 Manganeso Sulfato de Cobre 0,56 0,84 1,13 11,25 16,88 22,50 Boro 0,56 1,13 1,69 11,25 22,50 33,75 Cal* 0,02 0,04 0,06 0,38 0,75 1,13 Ceniza** 0,05 0,00 0,00 1,00 0,00 0,00 Salitre** 0,13 0,00 0,00 2,50 0,00 0,00 18

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