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TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XIV (3) e 751 (2020)
https://vocero.uach.mx/index.php/tecnociencia
ISSN-e: 2683-3360
Artículo Científico
Composición mineral de lixiviados (biofertilizante)
de lombriz roja californiana
Mineral composition of leachate (biofertilizer) of Californian red
worm
*Correspondencia: almy.27@hotmail.com (Alma Beatriz Palacios Valenzuela)
DOI: https://doi.org/10.54167/tch.v14i3.751
Recibido: 29 de noviembre de 2020; Aceptado: 31 de mayo de 2021
Publicado por la Universidad Autónoma de Chihuahua, a través de la Dirección de Investigación y Posgrado.
Resumen
El objetivo de esta investigación fue evaluar la concentración de micro y macronutrientes del
lixiviado generado con lombriz roja californiana, a diferentes tratamientos (T1- melaza; T2- suero
de leche; T3- infusión de gobernadora; T4-melaza, suero y gobernadora y T5-testigo, con estiércol
de ovino como materia prima a reciclar y alimentar a la lombriz) bajo un diseño factorial con un
nivel de significancia de p<0.05. La instalación de lombricarios, se realizó para obtener las mejores
condiciones para la supervivencia de la lombriz, para asegurar la aceptación de los tratamientos se
hicieron pruebas que ayudaron también a la determinación de las tres concentraciones a usar: dosis
baja, media y alta (CB, CM y CA) para cada tratamiento. El lixiviado del biofertilizante producido
se recolectó y se determinó las concentraciones de los minerales presentes. Los resultados
mostraron con un nivel de significancia p<0.0001 para el factor de tratamientos en todos los
nutrientes que T5 fue el tratamiento con mayor concentración únicamente en Cobre (Cu) y T1
presentó el valor más alto de concentración en los micronutrientes Manganeso (Mn), Níquel (Ni),
Boro (B), Molibdeno (Mo), y macronutrientes Calcio (Ca), Azufre (S) y Potasio (K). Lo que hace
concluir que los tratamientos T1, T2, T3 y T4 incrementan el valor nutricional, en comparación con
el testigo y T1 es el tratamiento que generó un biofertilizante líquido con mayor concentración de
minerales.
Palabras clave: biofertilizante líquido, humus, lombriz roja californiana, macronutrientes,
micronutrientes.
Abstract
The objective of this research was to evaluate the concentration of micro and macronutrients of the
leachate generated with Californian red worm, at different treatments (T1- molasses; T2- serum; T3-
creosote bush infusion; T4-molasses, serum and creosote bush infusion and T5 – control treatment,
Alma Beatriz Palacios Valenzuela1*, Alfredo Granados Olivas1, Marisela Yadira Soto
Padilla1, Edith Flores Tavizón1
1 Instituto de Ingeniería y Tecnología-Universidad Autónoma de Ciudad Juárez, Av. Del Charro
núm. 459, Col. Partido Romero C.P. 32310, Tel. (656) 688-48-00 al (09), Cd. Juárez, Chih.
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Alma Palacios et al.
with sheep manure as raw material to be recycled and fed to the worm) under a factorial design
with a significance level of p <0.05. The installation of worms was carried out to obtain the best
conditions for the survival of the worm, to ensure the acceptance of the treatments, tests were
carried out that also helped to determine the three concentrations to be used: low, medium and
high dose (CB, CM and CA) for each treatment. The biofertilizer leachate produced was collected
and the concentrations of the minerals present were determined. The results showed with a
significance level p <0.0001 for the treatment factor in all nutrients that T5 was the treatment with
the highest concentration only in Copper (Cu) and T1 presented the highest concentration value in
the micronutrients Manganese (Mn), Nickel (Ni), Boron (B), Molybdenum (Mo), and
macronutrients Calcium (Ca), Sulfur (S) and Potassium (K). This leads to the conclusion that
treatments T1, T2, T3 and T4 increase the nutritional value, compared to the control and T1 is the
treatment that generated a liquid biofertilizer with a higher concentration of minerals.
Keywords: liquid biofertilizer, humus, californian red worm, macronutrients, micronutrients.
1. Introducción
Los residuos orgánicos pueden dejar de ser basura contaminante de una manera sencilla y
económica, al mismo tiempo pueden proporcionar un producto con un valor agregado de impacto
benéfico en los rubros económico, social, ambiental y de salud pública (SEMARNAT, 2016). En el
sector primario, una técnica que ha funcionado en los últimos años es el reciclaje de materia
orgánica generada como subproductos de los procesos productivos agropecuarios, como lo es el
caso del estiércol generado por las actividades ganaderas estabuladas (Yuvaraj et al., 2020). Estos
residuos se pueden utilizar a un nivel productivo y sostenible como sustratos para la generación de
lombricomposta y de esta manera no desperdiciar lo que normalmente se desecharía como residuo
orgánico común, que genera contaminación (Romero et al., 2018; Ramnarain et al., 2019).
En vista de la existencia de una gran variedad de residuos orgánicos, la lombricultura como
tecnología de reciclaje tiene una gran variedad de alternativas según sean los desechos que se usen,
por lo que se espera que las propiedades tanto químicas como microbiológicas varíen en función
del material utilizado para producir la lombricomposta (López et al., 2013).
Con respecto a los tratamientos que se usaron en esta investigación, se cuenta con pocos
antecedentes, la investigación de Ormeño y Ovalle (2011) usaron una combinación de suero de
leche y melaza en la preparación de Té de compost, en donde estiércol combinado con melaza, el
suero de leche y otros ingredientes se transformó en abono líquido, de esta manera aceleró la
descomposición del estiércol y aumentó su contenido nutricional.
En un estudio, realizado por López et al., (2013), donde emplearon diferentes tratamientos basados
en aserrín y estiércol de bovino, más un inóculo de melaza-lactobacilos de suero de leche, en donde
la melaza fue aplicada como sustrato para el desarrollo de la lombriz roja californiana (Eisenia
foetida spp.), resultando que la mezcla que contenía el suero de leche y melaza fue el mejor
tratamiento tanto para la adaptación y producción la lombriz roja californiana (Eisenia foetida spp.)
como en el contenido de los nutrientes presentes en el biofertilizante. Sin embargo, en un estudio
reciente realizado por Guardiola et al., (2019), donde se empleó la melaza en diferentes
proporciones, para la evaluación de un biofertilizante, al mezclarla con el lixiviado de la
lombricomposta. Los resultados mostraron menores rendimiento en el desarrollo de todos los
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Alma Palacios et al.
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cultivos, relacionados directamente a la melaza, específicamente a la concentración del 2.5%,
atribuyéndolo a la concentración de solutos en exceso y modificación de pH en la solución final de
melaza.
En relación al empleo de la planta “gobernadora” (Larrea tridentata), en forma de té de dicha especie
como suplemento para lombrices, no ha sido reportado; sin embargo, se conoce que los extractos
hidroalcohólicos de resinas de gobernadora (Larrea tridentata) se han utilizado experimentalmente
en el control de algunos insectos y plagas, de hongos fitopatógenos y de parásitos gastrointestinales
en humanos (Maldonado, 2018; Mellado et. al., 2018) o como protección contra mamíferos y
microorganismos (Osorio, et. al., 2017). De tal forma que, en el presente estudio, el té de
gobernadora (Larrea tridentata) se consideró como suplemento para la lombriz roja californiana
(Eisenia foetida spp.) en los experimentos realizados.
La lombricultura no es una técnica poco estudiada, por el contrario, se ha investigado desde
diferentes enfoques: proliferación y adaptabilidad de la lombriz roja (Khatua et al., 2018), desarrollo
de la lombriz según diferentes tipos de residuos orgánicos (López et al., 2013), efectos al aplicar
lombricomposta en diferentes tipos de suelos (Colonese et al., 2017); además se conoce que aún
existe necesidad de información para mejorar la aplicación de fertilizantes orgánicos en los suelos
agrícolas. De tal forma que, en la actualidad siguen existiendo una gran cantidad de tratamientos
sin investigar que podrían proporcionar el mejoramiento en las propiedades físicas, químicas y
microbiológicas de los biofertilizantes, estimulando el crecimiento y desarrollo en las plantas de
cultivo. Por ejemplo, para el caso de suero de leche, melaza y gobernadora aún no existe
información evaluada y registrada de las características químicas de los tratamientos de
biofertilizantes orgánicos, en donde se pueda conocer un balance de los nutrientes requeridos para
mejorar el buen desarrollo de las plantas y reducir los impactos al medio ambiente por efecto de los
agroquímicos.
En la presente investigación se planteó el objetivo principal de identificar la composición mineral
presente en el lixiviado de lombricomposta producido con lombriz roja californiana (Eisenia foetida
spp.). La relevancia de este estudio radica en poder obtener un panorama más amplio de las
diferentes dosis y mezclas apropiadas de los tratamientos de melaza, suero y gobernadora que
pueden mejorar el contenido nutricional del lixiviado de lombriz roja californiana (Eisenia foetida
spp.).
2. Materiales y métodos
Está investigación se realizó dentro de un invernadero en condiciones climáticas controladas,
dentro del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
(ubicación georreferenciada: 31°44'46.8" N, 106°26'32.3" W ). Se trabajaron los tratamientos de
melaza, suero de leche y gobernadora los cuales se analizaron para identificar concentraciones de
los siguientes macronutrientes: Nitrógeno (N), Fósforo (P), Potasio (K), Azufre (S), Calcio (Ca) y
Magnesio (Mg) y micronutrientes: Fierro (Fe), Cobre (Cu), Manganeso (Mn), Níquel (Ni), Zinc (Zn),
Cloro (Cl), Boro (B) y Molibdeno (Mo).
2.1 Materiales
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Alma Palacios et al.
Las composteras pueden tener diferentes características según el propósito deseado (Domínguez,
2018), para el desarrollo de esta investigación se usaron cajas de plástico obscuro para mantener en
cautiverio a la lombriz, con dimensiones de 50 cm de largo, 37 cm de ancho y 29 cm de alto y tapa
con alrededor de 30 perforaciones de media pulgada para permitir la entrada de oxígeno, en donde
se empalmaron dos cajas para la separación del biofertilizante líquido del sólido.
Para la caracterización de los nutrientes se usó el espectrofotómetro Hach DR1900 (Water
Technologies de México, S. A. de C. V), cuya longitud de onda tiene un rango de 340 a 800 nm,
también se emplearon los reactivos de esta marca de acuerdo con el nutriente a medir como se
muestra en la Tabla 1. También se usó un equipo multi parámetros de campo Sension+ MM156 con
capacidad para medir simultáneamente temperatura, pH, conductividad eléctrica y oxígeno
disuelto, con una sola sonda en muestras acuosas. Para medir temperatura y humedad del sustrato
se hizo uso de equipo higrómetro Ta290 (Marca: Dalory, modelo: DD-20125, fabricante: Zetiling,
China).
Tabla 1. Reactivos usados para la determinación de cada uno de los macro y micronutrientes
Tabla 1. Reagents used for the determination of each of the macro and micronutrients
Nombre del reactivo
Método
Rango de
medición mg/L
Nm
Reactivos para
determinar las
propiedades de
los MACRO-
NUTRIENTES
Total Nitrogen Reagent Set, LR
Viales de TNT
0 - 150
410
Phosphorus (Reactive and Total)
Viales de TNT
0.150 - 4.5
714
Potassium Reagent Set
Almoadillas
0 - 7.0
650
Sulfate TNTplus HR
Viales
150-900
800
Hardness Magnesio y Calcio
Reagent Set
Calmagite
0 - 4
522
Reactivos para
determinar las
propiedades de
los MICRO-
NUTRIENTES
FerroVer® Iron Reagent
Almoadillas
0.00-3.00
510
Manganese Reagent Set
PAN
0.0-20.0
525
Zinc Reagent Set
Zincon
0.00-3.00
620
Copper Reagent
Almoadillas
0.00-5.00
560
Nickel Reagent Set
PAN
0.007-1.000
560
Boron Reagent
Almoadillas
0.0 - 14
605
Molibdenos
Almoadillas
0 - 40
420
DPD Total Chlorine Reagent
Almohadillas
0 - 10
530
2.2 Métodos
Procedimiento Experimental
Se seleccionó la lombriz roja californiana (Eisenia foetida spp.) porque puede llegar a vivir hasta 16
años, tener una elevada prolificidad (Sánchez, 2018; Toccalino, 2004), consume una cantidad de
comida entre el 50% y 100% de su propio peso, del cual defeca el 60% a manera de humus, (Ramírez
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Alma Palacios et al.
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et., al., 2017; Pineda, 2006). La lombriz roja californiana (Eisenia foetida spp.) se adquirió del rancho
“El Regalo”, ubicado en Ascensión, Chihuahua y el estiércol se obtuvo de la Escuela de Veterinaria
del Instituto de Ciencias Biomédicas, antes de ser proporcionado a las lombrices se hizo un pre-
compostaje de un mes para asegurar que no afectara la supervivencia de la especie (De la Mora,
2016). Se colocaron 15 kg de sustrato de ovino por contenedor, un contenedor por cada tratmiento,
los cuales se mantuvieron con una humedad entre 70 y 80 % (Sánchez, 2018), se dejó pasar 3 meses
entre el primer riego y la primera toma de muestra.
Se trabajaron los tratamientos: Melaza (T1), suero de leche (T2), té de gobernadora (T3),
combinación de melaza, suero y gobernadora (T4) y el tratamiento de testigo que fue sólo agua (T5).
A excepción del testigo, a cada uno de los tratamientos se le hicieron diluciones con agua en
concentraciones bajas (CB), medias (CM) y altas (CA), así se generaron 12 soluciones y el testigo, un
total de 13 combinaciones.
Para la determinación de las dosis o concentraciones de cada tratamiento se realizaron pruebas de
supervivencia en cajas con medidas de 35 cm de largo, 20 de ancho y 12 de alto, con una
profundidad de 7 cm de sustrato y 50 lombrices (P50L) al centro de la caja (Piza, 2017; López et al.,
2013). Se consideró una concentración inicial de 20:80 para todos los tratamientos (20% agua y 80%
tratamiento), para lo cual se revisó que en al menos tres días no hubiera ni una lombriz muerta
(Aviles, 2018). Una vez pasada la prueba de supervivencia, se realizaron pruebas al lixiviado de la
lombricomposta, donde se evaluó de forma física que no fuera espeso o viscoso, su coloración fuera
café intenso y no expidiera malos olores. Para efectos de esta investigación fue utilizada
gobernadora silvestre como insumo, la melaza se adquirió a granel de la empresa Agroindustrial
Liderlac S.A. de C.V., y el suero de leche se obtuvo del residuo generado por la quesería Chimmu.
La preparación de las soluciones suero de leche y melaza se realizaron con la dilución en agua en
diferentes cantidades, mientras que para el caso de la gobernadora por ser sólida se generó una
infusión de 20 gramos de hoja de gobernadora por 1 litro de agua hervida por 15 minutos, de esta
infusión primaria se generaron las tres concentraciones. Dado que no se ha encontrado documento
donde se haya aplicado solución de gobernadora como sustrato para la lombriz roja californiana
(Eisenia foetida ssp.), el procedimiento de la extracción de gobernadora fue basado en que
Domínguez, (2019) menciona que el uso de esta planta se hace en pequeñas cantidades, además
Peñuelas et al., (2015) también concluye en su estudio que L. tridentata, se puede utilizar en menor
proporción, resaltó que otros autores usan concentraciones en mayor cantidad con respecto a su
estudio con efectividad. Gómez (2013) muestra instrucciones a seguir para obtener el extracto de
gobernadora en crudo y hervida, donde se observa que la diferencia es que en crudo se licuan las
hojas de gobernadora en agua, mientras que por otro lado se hierven por 15 minutos y se deja
enfriar, de esta investigación se decidió seguir el proceso de extracción con agua hervida.
Métodos físico-químicos
Para la determinación de los nutrientes presentes en el biofertilizante se usó el método que se
integra a cada uno de los reactivos de Hach, aprobado por la Agencia de Protección Ambiental de
los Estados Unidos (USEPA por sus siglas en inglés) para el análisis de agua adaptado de los
procedimientos marcados por la guía de Standard Methods para el examen de agua y aguas
residuales. A cada una de las muestras se le realizaron tres repeticiones del método para la
medición de cada uno de los macronutrientes y micronutrientes.
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Alma Palacios et al.
Diseño experimental y análisis de datos
Se utilizó el diseño experimental completamente al azar (DCA) en arreglo factorial de 4*3
(tratamientos * concentraciones) más testigo para cada uno de los nutrientes, con tres repeticiones.
Previo al análisis estadístico, se comprobó la homogeneidad de varianzas con la prueba de Shapiro-
Wilks (Sokal & Rohlf, 1995). Posteriormente se realizó el análisis de varianza y cuando se detectó
efecto de tratamiento se aplicó la prueba de comparación múltiple de las medias de Tukey (P ≤
0.05). Todos estos análisis de datos se llevaron a cabo con el apoyo del software estadístico Info Stat
2011 y MS Excel.
3. Resultados y discusión
3.1. Determinación de concentración de tratamientos
La Tabla 2 muestra un concentrado de los resultados de las pruebas de supervivencia y aceptación
de biofertilizante líquido (renglones) para cada uno de los tratamientos (columnas). En esta tabla se
puede observar que los 3 tratamientos (melaza, suero y gobernadora) empezaron con una
concentración inicial alta de 20% de agua y 80% del tratamiento. En T1 se tuvo que reducir la
concentración en tres ocasiones para poder llegar a un punto donde la lombriz no muriera y el
abono no presentara viscosidad, lo que a concentración respecta, concuerda con la concentración
de melaza que se usó en los estudios de Guardiola et al. (2019) y Widawati, (2017) al usarla en
pequeñas concentraciones.
Tabla 2. Concentraciones en las que lombriz pudo sobrevivir y además producir un biofertilizante
líquido físicamente aceptable (color café obscuro, no espeso o viscoso).
Table 2. Concentrations in which the worm was able to survive and also produce a physically
acceptable liquid biofertilizer (dark brown, not thick or viscous).
Concentraciones
Tratamientos
T1:
H2O:Melaza
T2:
H2O:Suero
T3:H2O:Gobern
adora
C1
20:80 %
Prueba de
Supervivencia
Supervivencia
0%
Supervivencia
100%
Supervivencia
100%
Abono líquido
producido
-
Se genera capa
lactea
Aceptable
C2
50:50 %
Prueba de
Supervivencia
Supervivencia
58%
Supervivencia
100%
-
Abono líquido
producido
-
Aceptable
-
C3
80:20%
Prueba de
Supervivencia
Supervivencia
100%
-
-
Abono líquido
producido
Muy espeso
-
-
C4
95:5%
Prueba de
Supervivencia
Supervivencia
100%
-
-
Abono líquido
producido
Aceptable
-
-
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El tratamiento de suero de leche (T2) fue aceptable para el desarrollo de la lombriz roja californiana
(Eisenia foetida spp.) en una concentración inicial alta de 20% de agua y 80% de suero. Aunque el
estado físico de la lombriz permaneció estable, esta dosis se tuvo que reducir a un 50% de agua y
50% de suero de leche debido a que con la concentración inicial se obtenía una capa láctea en el
biofertilizante líquido. Con la reducción de esta concentración se permitió obtener muestras de
mejor calidad para la determinación de sus nutrientes.
Para T3 se estableció la concentración alta en 20:80 desde el inicio al no requerir de pruebas extras,
ya que con esta dosis no murió ninguna lombriz en la prueba de supervivencia además de
permanecer en estado igual a la inicial y producir un biofertilizante líquido café obscuro y libre de
mal olor. Esto resulta muy interesante debido a que, a diferencia del suero y la melaza, el té de
gobernadora (T3) presentó un alto grado de aceptación por la lombriz, siendo este de 80% de la
infusión de gobernadora, pues este líquido es demasiado fuerte, que puede llegar a causar ardor en
la piel al exponerla a un poco de este líquido en un periodo de tiempo corto. También las
superficies que tuvieron contacto con este líquido presentaron machas difíciles de remover y
además el olor que genera queda impregnado considerablemente, dependiendo de qué tan
ventilado sea el lugar afectado. Al no encontrar estudio documentado donde se alimente a la
lombriz con este tratamiento no existe punto de referencia, sin embargo, se sabe que contiene un
potente antioxidante NDGA (ácido nordhidroguayarético) que posee una actividad anti fúngica
contra hongos fitopatógenos, algunos glicósidos y sapogeninas (Peñuelas Rubio et. al., 2015;
Rodríguez, 2006). Estas son algunas de las razones por las que es sorprendente que la lombriz haya
sobrevivido a una concentración tan alta y que además de permanecer viva durante la prueba de
supervivencia, la lombriz también se mantuvo en un estado físico similar a la inicial.
Se partió de la información mostrada en la tabla 2 para establecer la concentración alta, media y
baja para cada uno de los tratamientos como se presenta en la Tabla 3. También se consideró
concentraciones para la combinación de los tres tratamientos, buscando un equilibrio en la
cantidad de cada uno, quedando la concentración alta 35:5:30:30 (35% agua, 5% de melaza, 30%
suero de leche y 30% de té de gobernadora).
Tabla 3. Concentración de los tratamientos de melaza, suero y té de gobernadora usada en el
proyecto de investigación.
Table 3. Concentration of molasses, serum and governor tea treatments used in the research project
Concentraciones
Tratamientos
CB %
(Concentración
baja)
CM %
(Concentración
Media)
CA %
(Concentración
Alta)
T1: H2O:Melaza
99:1
97:3
95:5
T2: H2O:Suero
10:90
70:30
50:50
T3: H2O:Gobernadora
80:20
50:50
20:80
T4:H2O:Melaza:Suero:Gobernadora
79:1:10:10
57:3:20:20
35:5:30:30
T5: H2O
100
-
-
La temperatura de los módulos de lombricario se registró entre 23 ± 4 °C, dentro del rango óptimo
de la lombriz roja californiana (Eisenia foetida spp.) de 14°C a 27°C (Girón and López, 2020; Pineda,
2006). Las temperaturas fuera del rango mencionado reducen en cierta medida la ingesta de
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Alma Palacios et al.
alimento y la actividad reproductiva de la lombriz (Cano, 2018). La media de pH que presentaron
los módulos de lombricario fue de 5.83 ± 1.41, lo que según la NMX-FF109-SCFI-2007 (2008) se
encuentran dentro del rango (5.5-8.5).
3.2. Efecto de tratamientos en macro y micronutrientes del biofertilizante
En la Tabla 4 y 5 se muestra la media de cada uno de los nutrientes con su respectiva desviación
estándar y junto con el ANOVA que se realizó por cada nutriente se enlistan los resultados
arrojados. En los análisis de varianza arrojados se pudo observar que existe diferencia significativa
en tratamiento (Factor A) en todos los nutrientes, al comparar p-valor con un nivel de significancia
de α=0.05, estas diferencias se pudieron identificar por medio de la prueba de Tukey. Entre dosis
(Factor B), sólo en Manganeso (Mn), Cloro (Cl), Molibdeno (Mo), Magnesio (Mg), Potasio (K) y
Fósforo (P) se presentó diferencia significativa y en la interacción del factor A y B la diferencia se
obtuvo en Manganeso (Mn), Zinc (Zn), Cloro (Cl), Magnesio (Mg), Calcio (Ca), Azufre (S), Potasio
(K) y Fósforo (P).
Tabla 4. Concentración promedio de cada micronutriente y su desviación estándar.
Table 4. Average concentration of each micronutrient and its standard deviation.
Interac
ción
Fierro
(ppm)
Cobre
(ppm)
Manga-
neso
(ppm)
Níquel
(ppm)
Zinc
(ppm)
Boro
(ppm)
Cloro
(ppm)
Molibdeno
(ppm)
T1*CB
0.6 ±0.48
0.3 ±0.03
9.9 ±1.28
0.16 ±0.01
0.03 ±0.007
12.9 ±2
0.9 ±0.1
6.02 ± 1.43
T1*CM
1.3 ±0.07
0.3 ±0.008
8.9 ±2.30
0.14 ±0.01
0.03 ±0.015
12.7 ±4
1.1 ±0.2
17.28 ± 3.07
T1*CA
1.3 ±0.06
0.5 ±0.02
30.4 ±1.6
0.17 ±0.005
0.06 ±0.012
12.5 ±2
1 ±0.28
6.26 ± 3.6
T2*CB
2.7 ±0.06
0.4 ±0.07
21 ±0
0.12 ±0.003
0.21 ±0.07
7.4 ±3.2
0.2 ±0.06
1.7 ± 0.5
T2*CM
3.6 ±0.75
0.6 ±0.04
21 ±0
0.16 ±0.003
0.06 ±0.02
6.9 ±0.5
0.3 ±0
1.49 ± 0.9
T2*CA
1.8 ±0.05
0.4 ±0.02
21 ±0
0.14 ±0.004
0.15 ±0.07
9.9 ±5.2
0.6 ±0
1.8 ± 0.8
T3*CB
0.7 ±0.04
0.3 ±0.09
0.55 ±0.08
0.05 ±0.004
0.11 ±0.03
4.4 ±0.6
0.2 ±0.06
13.9 ± 2.2
T3*CM
0.9 ±0.79
0.3 ±0.06
0.55 ±0.08
0.05 ±0.002
0.13 ±0.01
6.2 ±1.6
0.4 ±0.06
11.69 ± 1.03
T3*CA
1.2 ±0.17
0.4 ±0.06
6.79 ±3.22
0.09 ±0.03
0.11 ±0.03
7.5 ±2.8
1.3 ±0.15
5.29 ± 1.4
T4*CB
2.1 ±0.78
0.3 ± 0.06
0.73 ±0.19
0.11 ±0.05
0.11 ±0.02
4.6 ±0.6
0.8 ±0.16
13.2 ± 3.03
T4*CM
2.2 ±1.58
0.4 ±0.08
8.07 ±3.04
0.08 ±0.003
0.11 ±0.006
5.7 ±0.9
0.5 ±0.09
5.03 ± 2.9
T4*CA
2.2 ±0.59
0.3 ±0.08
15.41 ±3.3
0.08 ±0
0.06 ±0.01
7.2 ±0.2
1.2 ±0.17
15.77 ± 2.5
T5
3.1 ±0
1.5 ±0.80
0.81 ±0.26
0.14 ±0.02
0.15 ±0.06
2.7 ±0.7
0.34 ±0.08
8.75 ± 1.83
P<0.05
0.0845
0.8354
0.0001
0.0155
0.0121
0.832
0.0001
0.0001
Tukey
1.82
0.68
5.24
0.057
0.12
7.23
0.39
6.5
Nota: El p-valor y el valor crítico de Tukey de la interacción se muestra para cada micronutriente al
final de la columna.
Fierro: Únicamente se detectó efecto entre el tratamiento con un valor crítico de Tukey de 1.001,
indicando que T5, T2, y T4 son significativamente diferentes de T1 y T3. En este caso el tratamiento
de suero es el que proporciona mayor cantidad de Fierro, por lo que se puede considerar el mejor.
Aun cuando no hay efecto de interacción se pudo observar que la mayor cantidad de Fierro se
encuentra en la interacción T2*CM con 3.6 ±0.75 ppm con respecto a la interacción T1*CB con 0.6
±0.48 ppm que presentó la menor cantidad de Fierro con una diferencia de medias de 2.98. Los
9
Alma Palacios et al.
TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XIV (3) e 751 (2020)
tratamientos T1, T3 y T4 presentan la misma tendencia, donde al incrementar la dosis aumenta la
concentración de Fierro, aunque no se muestran diferencia significativa entre ellos.
Cobre: Testigo contiene la mayor cantidad de Cobre por más del doble que los demás tratamientos
en sus diferentes concentraciones con una diferencia mínima significativa de medias de 0.3, además
es el único tratamiento que presenta diferencia significativa (p<0.0001) con valor crítico de 0.68. T3
incrementa la concentración de Cobre al incrementar la dosis, mientras que T2 y T4 obtienen más
cantidad de cobre en su dosis media.
Manganeso: Existe diferencia significativa tanto simple como de interacción (p<0.0001). Se observó
que con un valor crítico de Tukey de 2.24 la mejor interacción fue T1*CA (30.4 ± 1.6), un valor alto
con respecto los valores bajos presentados en las interacciones T3*CB, T3*CM, T4*CB y T5 con
concentraciones de entre 0.55 y 0.81 ppm. En cuanto al efecto de tratamientos de manera
descendente T2 fue el mejor seguido de T1, T4, T3 y T5 con un valor crítico de 2.88, indicando que
cualquiera de los tratamientos usados en esta investigación proporciona mayor cantidad de
Manganeso que si sólo se usara agua. La dosis alta fue significativamente diferente (p<0.001) en
contraste con dosis media y alta (Tukey = 2.61).
Níquel: Con diferencia significativa en tratamientos (p<0.0001) e interacción (p<0.0155) se observa
que melaza, testigo y suero de leche son los mejores tratamientos en contraste con Combinado y
Gobernadora (Tukey = 0.031), sin diferencia significativa entre las tres dosis. T1*CA (0.17 ±0.005) fue
la interacción con la concentración más alta de Níquel en comparación con el valor más bajo en
T3*CB (0.05 ±0.004) con una diferencia de medias de 0.12.
Zinc: Sólo los tratamientos presentaron diferencia significativa (p<0.0001) indicando suero, testigo y
gobernados tienen mayor cantidad de Zinc en contraste con combinado y melaza (Tukey = 0.063).
Sin diferencia significativa en interacción este elemento se encuentra mayormente presente en suero
con dosis baja (T2*CB) con 0.21 ± 0.07 ppm seguido de testigo (T5) con un 0.15 ± 0.06 ppm, mientras
que el valor más bajo lo presentó T1*CM con una diferencia de medias de 0.18.
Boro: Con existencia de diferencia significativa (p<0.0001) y valor critico de Tukey de 3.98, T1 es el
tratamiento que obtuvo los valores más altos de Boro (12.7 ± 4) en sus tres dosis mientras que
testigo obtuvo menor concentración de este elemento (2.7 ± 0.7). T3 y T4 presentan tendencia que al
incrementar la dosis aumenta la concentración de este nutriente, lo contrario a T1 que tiene una
inclinación de disminuir la cantidad del nutriente al subir la dosis.
Cloro: Con p<0.005 se observó que, en tratamientos, dosis y en su interacción existe diferencia entre
medias estadísticamente significativas de estos grupos, indicando que, en los tratamientos
ordenados de mayor a menor, melaza es el que proporcionó mayor cantidad de cloro al
biofertilizante seguido de combinado, gobernadora, suero de leche y testigo, diferenciado con un
Tukey de 0.21. En la interacción el mejor resultado se presentó en T3*CA (1.3 ± 0.15) y T4*CA (1.2
±0.17) y con menor concentración T2*CB (0.2 ± 0.06) y T3*CB (0.2 ± 0.06). T2 y T3 tienen tendencia
de incrementar la presencia de este nutriente al aumentar la dosis con un valor crítico de Tukey de
0.39.
Molibdeno: El valor más alto está presente en la interacción en T1*CM (p<0.0001). Sin diferencia
significativa (valor critico de Tukey = 6.5) los valores más bajos se encuentran en las tres dosis de
10
Alma Palacios et al.
suero por lo que las tres dosis de T2 están entre 1.4 y 1.8 ppm, una diferencia de medias más de 15
ppm con respecto al valor más alto.
Tabla 4. Concentración promedio de cada macronutriente y su desviación estándar.
Table 4. Average concentration of each macronutrient and its standard deviation
Interacción
Magnesio
(ppm)
Calcio
(ppm)
Azufre
(ppm)
Potasio
(ppm)
Fósforo
(ppm)
Nitrógeno
(ppm)
T1*CB
15.43 ± 1.12
0.9 ± 0.4
5587 ± 15
3433 ± 288
10.93 ± 0.29
680 ± 80
T1*CM
16.6 ± 0.53
0 ± 0
4652 ± 105
7000 ± 0
65.7 ± 1.3
533 ± 75.72
T1*CA
2.87 ± 1.67
10.93 ± 3.95
7273 ± 1090
5966 ± 230
10.46 ± 0.66
846 ± 30.55
T2*CB
16 ± 5.76
3.2 ± 1.4
5097 ± 236
3100 ± 400
29.45 ± 0.47
433 ± 11.54
T2*CM
19.97 ± 7.21
0.6 ± 0.3
6323 ± 179
5800 ± 435
74.52 ± 0.82
773 ± 30.55
T2*CA
16.37 ± 8.24
1.37 ± 1.18
3780 ± 36
5033 ± 305
40.41 ± 0.17
480 ± 0
T3*CB
27.13 ± 1.76
0.6 ± 0.1
4108 ± 299
5500 ± 0
58.36 ± 0.68
1280 ± 40
T3*CM
5.78 ± 3.46
2.55 ± 1.78
3077 ± 125
2466 ± 305
5.22 ± 0.12
1300 ± 20
T3*CA
2.37 ± 1.05
2.33 ± 1.12
5947 ± 730
6166 ± 763
18.26 ± 0.72
1920 ± 0
T4*CB
25.83 ± 2.46
0.1 ± 0.17
2620 ± 115
1500 ± 50
15.77 ± 0.27
411 ± 77.88
T4*CM
27.53 ± 0.73
0.03 ± 0.05
4027 ± 156
2233 ± 28
17.2 ± 0.14
893 ± 58.59
T4*CA
19.93 ± 2.20
0.47 ± 0.5
3008 ± 25
2033 ± 104
23.38 ± 0.17
580 ± 72.11
T5
20.57 ± 3.85
6.37 ± 2.7
2350 ± 9
1533 ± 28
14.94 ± 1.71
780 ± 20
P<0.05
0.0001
0.0001
0.0001
0.0001
0.0001
0.2152
Tukey
11.63
4.6
1154.4
928
2.2
881.45
Nota: El p-valor y el valor crítico de Tukey de la interacción se muestra para cada macronutriente al
final de la columna.
Magnesio: Es el único nutriente donde el tratamiento combinado presentó los valores más altos en
concentración media (27.53 ± 0.73) y baja (25.83 ± 2.46), T3*CB también tuvo una concentración alta
de 27.13 ± 1.76 (Tukey de 11.6) y T3*CA con el valor más bajo de 2.37 con una diferencia de medias
de 25 ppm. La mayoría de los tratamientos*concentración no tiene diferencia significativa por lo
que encuentran alrededor de la media de 16.6 ± 2.5
Calcio: Tanto factores simples como de interacción mostraron diferencias de medias
estadísticamente significativas p<0.0001, la mayoría de las interacciones tuvieron valores por debajo
de 3.2 ppm, resaltando en primer lugar T1*CA con 10.93 ± 3.95 ppm y Testigo como segundo lugar
con un valor de 3.67 ± 2.7 ppm (Tukey = 4.6). Calcio fue el único nutriente que no presentó
concentración en el tratamiento de melaza dosis media
Azufre: El factor de tratamiento muestra diferencia de medias estadísticamente significativamente
p<0.0001 y de manera descendente que melaza fue el mejor, seguido de suero de leche,
gobernadora, combinado y testigo (Tukey = 635.5). La interacción T1*CA (7273 ± 1090) fue el que
presentó mayor concentración de este macronutriente, en contraste con Testigo que presentó menor
valor en este nutriente (2350 ± 9) con una diferencia de medias de 4923 ppm.
Potasio: En este nutriente, testigo también presentó el valor más bajo (1533 ± 28) seguido del
tratamiento combinado en sus tres dosis, mientras que el tratamiento de melaza con sus tres dosis
11
Alma Palacios et al.
TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XIV (3) e 751 (2020)
se puede considerar el mejor tratamiento para Potasio con un valor crítico de Tukey de 510.8 y
p<0.0001 en factores e interacción.
Fósforo: En este elemento se observó que existe diferencia de medias en sus factores e interacción
estadísticamente significativa p<0.0001, en los tratamientos (Tukey = 1.10), siendo T2 el tratamiento
que proporciona mayor cantidad de Fósforo con 48.13 ± 0.25 específicamente concentración media
(74.52 ± 0.82) y T5 con menor cantidad (14.94 ± 0.43), y dosis CM, CB y CA (Tukey = 2.20).
Nitrógeno: Resalta el tratamiento de gobernadora (p<0.00001) con la concentración alta de este
nutriente 1693 ± 358, más del doble de lo que proporcionó cualquiera de los otros tratamientos 641 ±
176, aun y cuando no hay diferencia de medias estadísticamente significativa en la interacción de
tratamiento y dosis T3*CA, T3*CM y T3*CB en contraste con el resto de las interacciones, además
de presentar la tendencia de que al incrementar la cantidad de gobernadora incrementa la cantidad
de Nitrógeno.
Los valores obtenidos de cada nutriente fueron comparados con la concentración promedio y rango
de concentración promedio de los nutrientes esenciales en la mayoría de las plantas (Abdul, 2015;
Epstein & Bloom, 2004), donde se pudo observar que Manganeso (Mn), Níquel (Ni), Boro (B), Cloro
(Cl), Molibdeno (Mo), Azufre (S), Potasio (K) y Nitrógeno (N) resultaron con concentraciones
dentro del rango de lo requerido por los cultivos y Fierro (Fe), Cobre (Cu), Zinc (Zn), Calcio,
Magnesio (Mg) y Fósforo (P) mostraron concentraciones por debajo del rango. Aun cuando el
biofertilizante de lombricomposta tiene el beneficio de proporcionar los macro y micronutrientes
esenciales para el desarrollo de las plantas, la cantidad de estos nutrientes no refleja su
disponibilidad en las plantas, intervienen factores como: humedad, temperatura, capacidad de
intercambio catiónico, condición de acidez y alcalinidad en el suelo, entre otros.
En cuanto a tratamiento, se consideró mejor al que contiene mayor cantidad de nutrientes debido a
ningún tratamiento obtuvo concentraciones de nutrientes que sobrepasen los valores de rango de
concentración de nutrientes en cultivos (Abdul, 2015; Epstein & Bloom, 2004), además esto es
importante debido a que la concentración alta puede generar toxicidad en el suelo y por ende
afectar el desarrollo de la planta (Iqbal et al., 2020)
El uso de diferentes dosis para cada uno de los tratamientos es porque se supuso la posibilidad de
que, al incrementar la cantidad del tratamiento, también incrementa la concentración de nutrientes
presentes. En este experimento resultó ser cierto para los micronutrientes, aunque solo T1 mostró
medias significativamente en sus tres dosificaciones, como se muestra en la Figura 1. Por ello se
puede determinar que T1*C3 (Tratamiento de melaza con concentración alta) proporciona mayor
cantidad de micronutrientes.
12
Alma Palacios et al.
Figura 1. Concentración media acumulada de micronutrientes para la interacción de tratamientos y dosis. T1-
Melaza, T2-Suero de leche, T3-Infusión de gobernadora, T4-Combinación de T1, T2 y T3, T5-Testigo. CB-
Concentración baja, CM-Concentración media, CA-Concentración alta.
Figure 1. Cumulated mean concentration of micronutrients for the interaction of treatments and doses. T1-
Molasses, T2-Serum, T3- Creosote bush infusion, T4-Mix of T1, T2 and T3, T5-Control. CB-Low
concentration, CM-Medium concentration, CA-High concentration
En la Figura 2 se aprecia que únicamente T1 muestra tendencia que al incrementar la dosis aumenta
la cantidad de macronutrientes, confirmando una vez más a melaza como el tratamiento con el
mayor contenido de nutrientes en su dosis alta. Sin embargo, en el resultado de la determinación de
concentración de los tratamientos, T1 fue el único tratamiento al que se le tuvo que reducir la dosis
en 3 ocasiones para evitar la muerte de la lombriz o que se produjera un abono muy espeso (Tabla
2), por ello este tratamiento no debe tener una concentración más alta de 5% de acuerdo a los
resultados de esta investigación.
De las gráficas que se muestran en la Figura 1 y 2 también se puede apreciar que el testigo se
muestra con menor concentración media acumulada de nutrientes en ambas gráficas (2.18 ± 0.27
ppm en micronutriente y 784 ± 979 ppm en macronutrientes), esto puede ser debido a que los
tratamientos usados ya tienen contenido nutricional previo a proceso metabólico de la lombriz roja
californiana (Eisenia foetida spp.) al cual fueron sometidos, Melaza (Palmonari et al., 2020), suero
(Poveda, 2013), gobernadora (Lira, 2003), de los cuales se requiere más investigación para
0
10
20
30
40
50
60
T1*CB T1*CM T1*CA T2*CB T2*CM T2*CA T3*CB T3*CM T3*CA T4*CB T4*CM T4*CA T5
Concentración media acumulada
de micronutrientes para cada
intteracción (ppm)
Interacción de tratamiento*dosis
Fierro (ppm) Cobre (ppm) Manganeso (ppm) Níquel (ppm)
Zinc (ppm) Boro (ppm) Cloro (ppm) Molibdeno (ppm)
13
Alma Palacios et al.
TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XIV (3) e 751 (2020)
determinar en qué proporción sus respectivos nutrientes pasan a formar parte de biofertilizante
producido por la lombriz roja californiana (Eisenia foetida spp.).
Figura 2. Concentración media acumulada de macronutrientes para la interacción de tratamientos y dosis. T1-
Melaza, T2-Suero de leche, T3-Infusión de gobernadora, T4-Combinación de T1, T2 y T3, T5-Testigo. CB-
Concentración baja, CM-Concentración media, CA-Concentración alta.
Figure 2. Cumulated mean concentration of macronutrients for the interaction of treatments and doses. T1-
Molasses, T2-Serum, T3- Creosote bush infusion, T4-Mix of T1, T2 and T3, T5-Control. CB-Low
concentration, CM-Medium concentration, CA-High concentration
En cuanto a la evaluación de los tratamientos, se pudo observar que, de forma descendente, T1
obtuvo la mayor concentración media acumulada de nutrientes, seguido de T3, después T2, T4 y
por último T5, como se puede observar en la Figura 3, asumiendo por ende que melaza es el
tratamiento que proporciona mayor cantidad de nutrientes al biofertilizante líquido.
El segundo mejor tratamiento resalta T3 sobre T2 con una diferencia de 1405 ppm, atribuida a la
cantidad de Nitrógeno (N) que proporcionó el biofertilizante cuando se usó el tratamiento de
gobernadora, que con una media de 1693 ± 358 resaltó con más del doble sobre los otros
tratamientos Este punto es de consideración porque de no presentar T3 la cantidad más alta de
Nitrógeno (N), T2 sería el segundo tratamiento con mayor cantidad de nutrientes. Esto coincide con
el estudio de la influencia de diferentes sustratos en la lombriz roja californiana (Eisenia foetida spp.)
por López et al., (2013), donde se le atribuyó más disponibilidad de micronutrientes a la cantidad de
materia orgánica que presentó su tratamiento en el que se involucraba melaza y suero al mismo
tiempo.
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
Concentración media acumulada
de macronutrientes para cada
intteracción (ppm)
Interacción de tratamiento*dosis
Magnesio (ppm) Calcio (ppm) Azufre (ppm)
Potasio (ppm) Fosforo (ppm) Nitrógeno (ppm)
14
Alma Palacios et al.
Figura 3. Concentración media acumulada de micro y macronutrientes para tratamientos. T1- Melaza, T2-
Suero de leche, T3-Infusión de gobernadora, T4-Combinación de T1, T2 y T3, T5-Testigo. CB-Concentración
baja, CM-Concentración media, CA-Concentración alta.
Figure 3. Cumulated mean concentration of micro and macronutrients for each treatment. T1- Molasses, T2-
Serum, T3- Creosote bush infusion, T4-Mix of T1, T2 and T3, T5-Control. CB-Low concentration, CM-
Medium concentration, CA-High concentration.
4. Conclusiones
En este estudio se muestra que el biofertilizante líquido de lombricomposta producido con los
diferentes tratamientos proporcionó mayores concentraciones de Manganeso (Mn), Níquel (Ni),
Boro (B), Molibdeno (Mo), Calcio (Ca), Azufre (S) y Potasio (K) en el tratamiento de melaza (T1),
Fierro (Fe), Zinc (Zn) y Fósforo (P) en el tratamiento de suero (T2), Cloro (Cl) y Nitrógeno (N) en el
tratamiento de gobernadora (T3), Magnesio (Mg) en el tratamiento combinado (T4) y Cobre (Cu) en
el tratamiento testigo (T5), demostrando así que T1 es el mejor tratamiento con mayor
concentración en 4 micronutrientes y 3 macronutrientes. Se permite afirmar también que el uso de
T1, T2, T3 y T4 incrementa el valor nutricional en comparación con el testigo (T5). Los tratamientos
T2 y T3 fueron los segundos mejores en su composición, al no presentar diferencia significativa en
la concentración de los elementos analizados. De igual forma, se determinó que el lixiviado
producido con la combinación de los tres tratamientos usados (suero de leche, gobernadora y
melaza) no une las propiedades que tiene cada uno de ellos por separado. Además, se identificó en
T1 una relación directamente proporcional entre la dosis de melaza y las concentraciones tanto en
micronutrientes como en macronutrientes, queriendo decir que, al aumentar la dosis de melaza,
aumenta las concentraciones de los nutrientes en el lixiviado del biofertilizante. El lixiviado de
lombricomposta producido con los diferentes tratamientos proporciona concentraciones de macro y
micronutrientes en mayor o menor cantidad, permitiendo conocer un balance de los nutrientes
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
T1 T2 T3 T4 T5
Concentración media acumulada de micro y
macronutrientes para cada tratamiento (ppm)
Tratamientos
Fierro (ppm) Cobre (ppm) Manganeso (ppm) Níquel (ppm)
Zinc (ppm) Boro (ppm) Cloro (ppm) Molibdeno (ppm)
Magnesio (ppm) Calcio (ppm) Azufre (ppm) Potasio (ppm)
Fosforo (ppm) Nitrógeno (ppm)
15
Alma Palacios et al.
TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XIV (3) e 751 (2020)
requeridos para mejorar el buen desarrollo de las plantas y reducir los impactos al medio ambiente
por efecto de los agroquímicos además de mostrar una ventaja respecto a los abonos químicos que
no cuentan con esa variedad en elementos.
Agradecimientos
Se agradece al Mtro. Miguel Durán, Mtra. Wendy Coronado y la Dra. Miroslava Quiñonez por su
contribución intelectual. Al Instituto Nacional de la Alimentación y la Agricultura del
Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (NIFA-USDA por sus siglas en inglés), por el
apoyo bajo el fondo de soporte número 2015-68007-23130.
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2020 TECNOCIENCIA CHIHUAHUA.
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