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Recibido: 16/10/2023. Aceptado: 06/06/2024
Publicado el 11 de julio de 2024
Revista Ciencia y Tecnología (2024) 17(2) p 55 - 63 ISSN 1390-4051; e-ISSN 1390-4043
Residuos orgánicos en la reproducción de Eisenia foetida L y en calidad de lombricompost
Organic residues in Eisenia poetida L reproduction and as lombricompost
María Amparo Gilces Reyna
1
, Lexy Sánchez-Gavilanes
1
, Gema Macias-Bazurto
1
, Francisco Lafuente Álvarez
2
1
Universidad Técnica de Manabí, Ecuador.
2
Universidad Valladolid, España.
Autor de correspondencia: amparogilces71@gmail.com
Ciencias Pecuarias / Livestock Sciences
https://doi.org/10.18779/cyt.v17i2.770
Resumen
E
l presente estudio tuvo como objetivo evaluar el efecto de
residuos en la reproducción de E. foetida, caracterización
sicoquímica y totoxicidad de lombricompost. En esta
investigación se analizaron 8 tratamientos: T1: bovinaza, T2:
gallinaza, T3 tamo de maíz, T4: cáscara de maní, T5: bovinaza
+ cáscara de maíz, T6: bovinaza + cáscara de maní, T7:
gallinaza + tamo de maíz y T8: gallinaza + cáscara de maní.
Se evaluaron parámetros de reproducción, como número,
tamaño y peso de lombrices. Los parámetros sicoquímicos
del lombricompost analizados fueron: rendimiento, humedad,
densidad aparente, pH, conductividad eléctrica, concentración
nitrógeno, fósforo y potasio, mientras que la totoxicidad se
la analizó frente a semillas de Lactuca sativa. Los resultados
obtenidos mostraron que en el T1 se lograron reproducir 912
unidades con una longitud media de 4,86 cm mismas que se
generaron 17,17 kg de lombricompost, el T7 presentó mayor
concentración de nitrógeno (2,64%) y contenido de materia
orgánica 52,71%, el pH se mantuvo en valores neutros (6,9
-7,2); mientras que conductividad eléctrica fue baja (0,22-
0,64 ds/m). Ninguno de los tratamientos presentó toxicidad
frente a semillas L. sativa, más bien los T1, T3, T4, T5, T7 y
T8 presentaron actividad to estimulante en la germinación
de semilla. La transformación biológica de desechos es una
importante herramienta para el manejo de residuos que inuye
en la reproducción de E. foetida, en rendimiento, calidad de
lombricompost y estimula la germinación de L. sativa.
Palabras clave: E. foetida, desechos orgánicos, rendimiento,
crecimiento, calidad.
Abstract
T
he objective of this study was to evaluate the eect
of residues on the reproduction of E. foetida, the
physicochemical characteristics and phytotoxicity of
vermicompost. In this research, 8 treatments were analyzed:
T1: bovine manure, T2: poultry manure, T3 corn cha, T4:
peanut shell, T5: bovine manure + corn husk, T6: bovine
manure + peanut shell, T7: poultry manure + corn cha and
T8: poultry manure + peanut shell. Reproduction parameters
such as number, size and weight of worms were evaluated. The
physicochemical parameters of the vermicompost analyzed
were yield, moisture, bulk density, pH, electrical conductivity,
nitrogen, phosphorus and potassium concentration, while
phytotoxicity was analyzed against Lactuca sativa seeds. The
results obtained showed that T1 was able to reproduce 912
units with an average length of 4,86 cm and generated 17,17
kg of vermicompost, T7 presented a higher concentration of
nitrogen (2,64%) and organic matter content of 52,71%, the
pH remained in neutral values (6,9-7,2), while the electrical
conductivity was low (0,22-0,64 ds/m). None of the treatments
showed toxicity to L. sativa seeds, but T1, T3, T4, T5, T7
and T8 showed phytostimulant activity on seed germination.
Biological transformation of wastes is an important tool for
waste management that inuences E. foetida reproduction,
yield, vermicompost quality and stimulates L. sativa
germination.
Keywords: E. poetida, organic wastes, performance, growth,
quality.
Gilces et al., 2024
2024. 17(2):55-63
Ciencia y Tecnología.56
Introducción
La acumulación de residuos representa un riesgo para la
salubridad y el medio ambiente, debido a ellos, los países
desarrollados cada día implementan tecnologías que permitan
convertirlos en fuentes generadoras de energías (Villegas-
Cornelio y Laines Canepa, 2017). El lombricompost es el
resultado de la biooxidación, degradación y transformación
de residuos orgánicos vegetales o animales por medio de
lombrices como E. phoétida bajo condiciones controladas de
humedad y temperatura (Sonntag et al., 2022).
Según Ding, et al., (2021), el uso de lombricompost
inuye benécamente en las características sicoquímicas del
suelo; estimulando el incremento y la calidad de la materia
orgánica; presentándose como una importante alternativa ante
los productos sintéticos que aplicados en excesos conllevan a
implicaciones negativas en el manejo eciente de los recursos
naturales, con esto también concuerda Neha y Jagdeep (2023).
Según un informe emitido por Veried Market Research
(VMR, 2024), el mercado de lombricompost en el año 2022
se valoró en 98,68 billones de dólares, con una provisión
para el año 2030 de 271,56 es decir una previsión de taza de
crecimiento anual de 15,56% a escala mundial. En el caso de
Ecuador, son las provincias de Guayas, Azuay, Tungurahua,
Los Ríos y Pichincha donde se ha fomentado esta práctica
(Campoverde Santos et al., 2020).
Los biofertilizantes obtenidos por la descomposición de
materia orgánica aportan con nutrientes como K, Ca, S, Fe,
Mn, P y N (Tammam et al., 2023) pero sus características,
rendimiento y sus efectos podrían verse condicionados a
factores como la alimentación de las lombrices, lo cual es
demostrado en estudios como los realizados por Vodounnou et
al., (2024) quien analizó el impacto de diferentes dietas en el
crecimiento de la lombriz, encontrando mejores resultados en
los tratamientos en los que se aplicó bovinaza.
Así también en el trabajo realizado por Riascos et al.,
(2022) donde se observó que una mayor concentración de
residuos de vegetales favoreció la presencia de potasio a
diferencia de las dietas con gallinaza que incrementó el
contenido de fósforo y materia orgánica.
Por lo antes expuesto se propuso el siguiente trabajo de
investigación que tuvo como objetivo principal “Evaluar el
efecto de lombricompost elaborados a partir residuos en
la reproducción de lombriz E. foetida, las características
sicoquímicas del lombricompost y la toxicidad en semillas
de L. sativa”.
Metodología
Este estudio se ejecutó en los predios de la Facultad de
Ingeniería Agrícola de la Universidad Técnica de Manabí
(UTM) ubicados en la parroquia de Lodana, provincia de
Manabí (-1.1760707253263103, -80.38629471603299),
Ecuador.
Recolección de residuos
La gallinaza se obtuvo en la granja avícola “Catalina” en la
parroquia Colon Quimis, del cantón Portoviejo provincia de
Manabí. La bovinaza en la Facultad de Ciencias Veterinaria
de la UTM, la cáscara de maní en un centro de acopio de la
parroquia Pachinche Adentro y la cáscara de maíz se recolectó
en los predios de la Facultad de Ingeniería Agrícola de la
UTM. Los residuos vegetales fueron triturados en un molino
de martillo marca Sirca y tamizados en un instrumento No. 10
obteniendo un tamaño de partícula de 2 mm. Los materiales
fueron pesados y mezclados. El peso de los residuos
recolectados fue de gallinaza 342,96 kg, bovinaza 514,5 kg,
cáscara de maní 121 kg y cáscara de maíz 63,5 kg.
Caracterización sicoquímica de residuos utilizados
Se evaluó la humedad y materia seca por el método de estufa,
el pH (marca Hanna Instruments, la conductividad eléctrica se
la analizo mediante la lectura en conductímetro estándar marca
YSI, el carbono total por la técnica de combustión seca. La
materia orgánica fue valorada por el método de calcinación, la
concentración de nitrógeno se analizó considerando el método
g, el carbono total y la concentración carbono nitrógeno C:N
se obtuvo dividiendo la concentración de carbono sobre el
contenido de nitrógeno. Todos los análisis fueron realizados
en el laboratorio del Instituto Nacional de Investigaciones
Agropecuarias en Pichilingue.
Preparación de pre-compost
Con el objetivo de mantener las condiciones óptimas para la
descomposición de los sustratos y adaptación de las lombrices,
se hizo un proceso de pre-compostaje. Se analizaron
analizaron 8 tratamientos T1: bovinaza, T2: gallinaza, T3
tamo de maíz, T4: cáscara de maní, T5: bovinaza + tamo de
maíz (2:1) T6: bovinaza + cáscara de maní (2:1), T7: gallinaza
+ tamo de maíz (1:1) y T8: gallinaza + cáscara de maní (1:1).
Cada tratamiento fue realizado por triplicado obteniéndose
24 unidades experimentales. Cada unidad fue ubicada en
una cama de ladrillo (1,10*1,20*0,40 m) en una edicación
cubierta y con techado.
Siembra de lombriz.
Se introdujeron 400 lombrices jóvenes y 2 kg de residuos
por cada unidad experimental. Las lombrices y los sustratos
fueron distribuidos en cada lecho en capas de 10 centímetros.
Durante el proceso de compostaje se controló la temperatura,
humedad con un termohigrómetro marca Kex- Germany. así
como la oxigenación por medio de volteo manual, el cual
fue realizado mensualmente durante 4 meses. Finalizado este
periodo, se procedió a contar las lombrices y se seleccionó una
muestra compuesta por 100 crías para tomar el peso y medida
de las muestras utilizando una balanza Pioner Px3202 y un
calibre Vernier.
Residuos orgánicos en la reproducción de Eisenia foetida L y en calidad de lombricompost
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Análisis de calidad de lombricompost
Las características físico químicas evaluadas fueron humedad,
conductividad eléctrica (CE), pH, materia orgánica (MO),
materia mineral (Mm), carbono orgánico (CO), relación
carbono nitrógeno (C/N) y densidad aparente, de acuerdo
con la norma NMX-FF-109-SCFI-2008. El fosforo y potasio
por calorimetría de laboratorios HANNA INSTRUMENSTS
HI3896.
Ensayo de totoxicidad
En cajas Petri de 150 mm de diámetro se colocó en papel
ltro 20 semillas de L. sativa y 5 ml de extracto acuoso del
lombricompost, el que se obtuvo tomando 10g de muestra y
diluyéndolo en 50ml de agua destilada, se llevó a agitación
a temperatura ambiente por 50 minutos posteriormente fue
ltrado en papel Whatman 1 se ltró; mientras que para el
tratamiento testigo, las semillas fueron colocadas sobre la caja
Petri y agua destilada. Los tratamientos fueron expuestos por
4 días en ausencia de luz, considerando la metodología usada
por Varnero et al. (2007).
Para calcular el índice de germinación (IG) se consideró
el porcentaje de germinación relativo (PGR) multiplicado por
el crecimiento de radícula relativo (CRR) sobre 100. En las
ecuaciones 1, 2 y 3 se detalla el cálculo de los parámetros
antes enunciados.
La toxicidad del lombricompost fue clasicada
considerando los criterios establecidos por Zucconi et al.,
(1981) quien indica que hasta 50% las enmiendas orgánicas
presentan alta toxicidad, 51 - 80% es moderada, 81-100% no
existe toxicidad y >100% existe actividad estimulante para la
germinación de semillas por parte del lombricompost.
Análisis estadístico
Los análisis fueron realizados por triplicado y los resultados
fueron procesados en el estadígrafo Minitab versión 21.4.0
para lo cual se evaluó la normalidad por Anderson Darling,
se aplicó una prueba de ANOVA y la diferencia signicativa
mediante análisis de Tukey (p > 0,05).
Resultados y discusión
Caracterización sicoquímica de los residuos utilizados
En la Tabla 1 se observan los resultados obtenidos en la
caracterización sicoquímica de los residuos mpleados para
el proceso de lombricompost, en donde se puede observar que
la bovinaza concentra mayor cantidad de materia orgánica,
carbono, relación carbono nitrógeno y humedad. La gallinaza
presentó una mayor conductividad eléctrica y pH, mientras
que la cáscara de maíz presentó una mayor concentración de
nitrógeno.
(1)
(2)
(3)
Tabla 1.Caracterización sicoquímica de los residuos utilizados
Tratamiento
Parámetro
MO C% N% C/N H (%) M.S (%) pH Ce (ds/m)
Cáscara de maní
33,2 18,68 1,1 16,98 13 87 5,5 5
Tamo de maíz
25,1 14,6 1,5 7,28 16,8 83,2 6,5 13,5
Bovinaza
49,5 28,7 1,1 26,1 63,3 36,7 6,4 19,1
Gallinaza
45,8 26,56 1,1 24,15 13,77 86,2 7,2 26,2
M.O: Materia orgánica, C: Carbono, N: Nitrógeno, C/N: relación carbono nitrógeno, H: humedad, M.S: materia seca, CE:
conductividad eléctrica.
Gilces et al., 2024
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Ciencia y Tecnología.58
En la Figura 1 se observa que el T1 presentó mayor
rendimiento de lombricompost evidenciándose diferencias
signicativas con el resto de tratamientos (p > 0,05),
resultandos menores a los reportados por Ramnarain et al.
(2019) quien evaluó el efecto una enmienda con estiércol
vacuno, paja de arroz y pasto.
En la Figura 2, se observa que el T1 presenta diferencias
signicativas (p > 0,05) con el resto de tratamientos en la
reproducción de lombrices (912 unidades) nalizado el
proceso de lombricompost; mientras que el tratamiento
T8 presentó un menor rendimiento. Valores similares a los
presentados por Adi y Noor (2009) quienes aplicaron residuos
de bovinaza y cáscara de café (30:70). Al ser una importante
fuente de nutrientes como nitrógeno, fosforo y calcio, la
aplicación de estiércol de bobino podría contribuir a una
mayor reproducción de la lombriz en relación a los otros
residuos utilizados (Da Silva et al., 2023).
En la Figura 3, se presentan los resultados obtenidos
del crecimiento de las lombrices, se observó que no existen
diferencias signicativas entre los tratamientos estudiados,
lo que indica que la alimentación no inuyó en la longitud
de las lombrices, dando valores similares a los obtenidos
por Canales-Gutiérrez et al., (2021) quien combinó estiércol
bovino con residuos vegetales. No obstante, Manaig (2016)
indica que el crecimiento de las lombrices está directamente
relacionado a su alimentación, demostrando que la elección
de un sustrato adecuado puede ser importante para la
reproducción de la lombriz.
Figura 1. Peso (kg) de cada uno de los tratamientos una vez concluido el proceso de lombricompost. Letras representan
diferencias signicativas entre los tratamientos (Tukey p > 0,05)
Figura 2. Número de lombrices por tratamiento. Letras diferentes denotan diferencias signicativas entre los
tratamientos (Tukey p > 0,05)
Residuos orgánicos en la reproducción de Eisenia foetida L y en calidad de lombricompost
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Figura 3. Longitud de lombriz. Las letras distintas denotan diferencias signicativas entre tratamientos Tukey
(p > 0,05)
Tabla 2. Características físicas de lombricompost
Tratamientos H (%) MS (%) C.E. (ds/m) Da (g cm
-3
)
T1: Bovino 42,33ab 57,67bc 0,41ab 0,71ab
T2: Gallinaza 35,56c 64,44a 0,39ab 0,77ª
T3: Maíz 41,07a 58,93c 0,64a 0,64b
T4: Maní 40,79a 59,21c 0,22b 0,48ª
T5: Bovino + maíz 38,37ab 61,63bc 0,47ab 0,67b
T6: Bovino + maní 42,28ab 57,72bc 0,33ab 0,64b
T7: Gallinaza + maíz 39,30abc 60,70abc 0,44ab 0,66b
T8: Gallinaza + maní 38,33bc 61,67ab 0,33ab 0,69b
H: humedad, M.S: materia seca, CE: conductividad eléctrica, Da: Densidad aparente. Letras representan diferencias
signicativas entre los tratamientos (Tukey p > 0,05)
En la Tabla 2, se presentan los resultados obtenidos de
la caracterización física del lombricompost, la materia seca
fue similar a la reportada por Zhang et al. (2020), quienes
analizaron la calidad de lombricompost obtenido a partir de
lodos deshidratados, con valor inferior a la presentada por
Singh et al. (2023) quien obtuvo resultados que oscilaron
entre 61,53% a 86,25% en un estudio en donde se analizaron
parámetros sicoquímicos de las enmiendas obtenidas de
la descomposición de estiércol de vaca y residuos agrícola,
en el mismo trabajo se observó que la humedad se encontró
entre 13,75% y 38,48%, al contrario de la materia sólida, esta
incrementó en relación a la altura de la pila en que se tomó la
muestra. La conductividad eléctrica (C.E) en el lombricompost
dependen de los residuos empleados (Lim et al., 2015), pero
que a altos niveles (<4ds/m) podría tener efectos tóxicos lo
que limitaría el desarrollo de plántulas (Valenzuela y Gallardo,
1997). Se reportaron resultados inferiores al presentado por
Robe (2021) (3,2–6,7 ds/m) y a la presentada por (Mahaly et
al., 2018) (0,71ds/m) quien evaluó las características físicas
de un lombricompost elaborados con biomasa obtenida de la
destilación de hojas de té. Mientras que la densidad aparente
se encontró en valores entre 0,48 y 0,71 g/cm
3
, esta fue mayor
(0,33 g/cm
3
) a la presentada por Hernández et al. (2008)
quien analizó las características físicas de un lombricompost
elaborado con estiércol y residuos de palma de coco y similar
(0,66 g/cm
3
) a la determinada por Zanor et al. (2018). Los
parámetros físicos de todos los tratamientos se encuentran
dentro de lo establecido por la NORMA NMX-FF-109-
SCFI-2008.
En la Tabla 3, se muestran las características químicas
de los diferentes tratamientos, en caso del pH fue similar al
reportado en el estudio de Gupta et al. (2014) en donde se
elaboró lombricompost con 100% de estiércol de vaca, es
importante indicar también que el pH juega un rol esencial
Gilces et al., 2024
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en la reducción de metales pesados durante el proceso de
lombricompost, según Singh y Kalamdhad (2013) el pH en
escala neutra reduce la biodisponibilidad de estos elementos.
El contenido de materia orgánica y en C/N fue similar
que al presentado por Ugur et al. (2019). En el caso de
nitrógeno y carbón orgánico la concentración fue mayor a la
presentada por Trivikrama et al. (2023). Durante el proceso
de lombricompost la relación carbono nitrógeno disminuyó,
similar a lo reportado por Guzmáno et al. (2020), lo cual
según Boruah et al. (2019) se podría atribuir a la actividad
respiratoria de los microorganismos y lombrices, lo que
demuestra que la inclusión de estiércol bovino es importante
debido a que contribuye al incremento de nutrientes (Khatua
et al., 2018). En el caso de la conductividad eléctrica, se
observó un decrecimiento en el lombricompost en relación
a lo presentado en los residuos, lo que podría deberse a la
liberación de minerales durante la descomposición de los
residuos orgánicos en forma de cationes (Tognett et al.,
2013). Sin embargo, es importante indicar que los valores de
los análisis químicos obtenidos se encuentran dentro de lo
establecido en la norma NMX-FF-109-SCFI-2008.
Se puede observar en la Figura 4, que ningún tratamiento
presentó toxicidad, siendo el T4 en el cual en el que se observó
mayores resultados considerando la clasicación establecida
por Zucconi et al. (1981).
Los resultados obtenidos fueron mayores a los reportados
por Hernández-Rodríguez et al. (2017); quienes analizaron
el efecto de diferentes proporciones de lombricompost
combinado con turba de musgo; mientras que en el trabajo
realizado por Vithirak y Chuleemas Boonthai, (2018) se
analizó la toxicidad de lombricompost elaborado con residuos
de hojas de té, logrando un porcentaje de germinación en L.
sativa del 95%. Así también los resultados obtenidos fueron
superiores a los reportados por Quintela-Sabarís et al. (2022)
quien evaluó el efecto totóxico en semillas de Lipidium
sativum de una enmienda elaborada con biomasa de Acacia
dealbata. Los autores antes citados hacen énfasis en que la
transformación de residuos mediante lombricompost reduce
la movilidad de los metales pesados disminuyendo los niveles
de toxicidad, con esto concuerda Martínez Madrid y Marrugo-
Negrete (2021) quienes aseveran que el uso de enmiendas
favorece a germinación y desarrollo de plantas.
Prueba mediante ensayo de totoxicidad
Figura 4. Fitoxicidad de lombricompost en germinación
de semillas de L. sativa. Las letras distintas denotan
diferencias signicativas entre tratamientos
(Tukey p > 0,05)
Tabla 3. Análisis de parámetros químicos de lombricompost
Tratamientos pH
Mm
(%)
M. O.
(%)
CO
(%)
N
(%)
C/N P K
T1: Bovino 7,10a 58,39ab 41,61cd 20,64c 2,22ab 11,17b Alto Alto
T2: Gallinaza 7,05a 56,16bc 43,8bc 23,38ab 2,52ab 10,60b Alto Alto
T3: Maíz 7,01a 62,43ª 37,57d 24,57bc 1,56b 13,51ª Alto Alto
T4: Maní 7,25a 58,39ab 41,61cd 23,54bc 2,07ab 11,24b Alto Alto
T5: Bovino + maíz 7,04a 53,00c 47,00b 24,74bc 2,05ab
11,57ab
Alto
Alto
T6: Bovino + maní 7,24a 53,77c 46,23b 24,68bc 2,24ab
11,12b
Alto
Alto
T7: Gallinaza + maíz 6,96a 47,34d 52,06a 29,30a 2,63a
11,32b
Alto
Alto
T8: Gallinaza + maní 6,98a 58,26ab 41,74cd 22,65c 2,27ab
11,29b
Alto
Alto
Mm: Materia mineral, M.O: Materia orgánica, CO: Carbono orgánico, N: Nitrógeno, C/N: Relación carbono nitrógeno, K:
Potasio y P: Fosforo. Las letras distintas denotan diferencias signicativas entre tratamientos (Tukey p > 0,05).
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2024. 17(2): 55-63 Ciencia y Tecnología. 61
Conclusiones
La transformación del estiércol bovino T1 en lombricompost
presentó mayor rendimiento de biomasa, número y longitud
de E. foetida. Los parámetros sicoquímicos de todos los
tratamientos se encontraron dentro de los rangos establecidos
por la Norma mexicana NMX-FF-109-SCFI-2008. Los
tratamientos estudiados no presentaron totoxicidad, a
excepción de los tratamientos T2 y T6 que no tuvieron
actividad to estimulante en la germinación de semillas de L.
sativa. Finalmente se concluye que la transformación de los
desechos empleados en el presente estudio, permitió obtener
un abono orgánico que cumple con los estándares de calidad
conforme a los análisis realizados.
Agradecimientos
Para
la ejecución de esta investigación los autores adquirieron
fondos económicos otorgados por la Universidad Técnica de
Manabí por medio del programa II Becas para el Desarrollo
de Investigación Cientíca 2019, el cual se lo realizó en
conjunto con la Secretaria de Educación Superior, Ciencia,
Tecnología e Innovación (SENESCYT) , lo cual permitió
construir una infraestructura en donde se llevaron a cabo
actividades de reproducción de las lombrices y producción de
lombricompost.
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